Révolutionner le traitement embarqué avec l’inférence IA
Le XQRVE2302 n’est pas un simple composant ; c’est un changement de paradigme dans la façon dont nous abordons le traitement embarqué dans l’espace. Au cœur de ce dispositif se trouvent les AMD AI Engines (AIE-ML), méticuleusement optimisés pour les tâches exigeantes du machine learning. Ces unités de traitement spécialisées représentent une avancée significative, offrant le double de performances INT8 et 16 fois les performances BFLOAT16 par rapport à leurs prédécesseurs. Mais il ne s’agit pas seulement de puissance brute ; il s’agit aussi d’efficacité. L’architecture AIE-ML est conçue pour minimiser la latence, un facteur critique dans les applications spatiales en temps réel.
De plus, le XQRVE2302 bénéficie de capacités de mémoire locale améliorées, renforcées par des blocs de mémoire innovants à large bande passante. Cette amélioration se traduit directement par des capacités de traitement de données supérieures, essentielles pour gérer les flux de données complexes générés par les missions spatiales modernes.
Un concentré de puissance : des performances sans précédent dans un format compact
L’un des aspects les plus remarquables du XQRVE2302 est sa taille. Logé dans un boîtier remarquablement compact de 23 mm x 23 mm, il représente le premier SoC adaptatif conçu pour les applications spatiales dans un format aussi réduit. Ce n’est pas seulement une question d’esthétique ; c’est une considération de conception cruciale pour les missions spatiales où chaque millimètre et chaque milligramme comptent.
Bien qu’il occupe moins de 30 % de la surface de la carte par rapport à son grand frère, le Versal AI Core XQRVC1902, le XQRVE2302 conserve un système de traitement puissant. Cette réduction de taille entraîne également une diminution substantielle de la consommation d’énergie, un avantage critique pour les environnements spatiaux à puissance limitée.
Une symphonie de puissance de traitement : cœurs Arm, AIE-ML, DSP et FPGA
Le XQRVE2302 est plus que ses seuls moteurs d’IA ; c’est un système complet et hautement intégré sur une puce. Il est doté d’un processeur d’application Arm® Cortex®-A72 double cœur, offrant une puissance suffisante pour les tâches de calcul exigeantes. En complément, un processeur temps réel Arm Cortex-R5F double cœur est parfaitement adapté aux opérations critiques en temps réel et aux fonctions de contrôle.
Au-delà des cœurs Arm, le XQRVE2302 intègre des blocs DSP dédiés, offrant des capacités de traitement spécialisées pour les applications de traitement du signal. Et, bien sûr, il ne serait pas un appareil Versal sans le tissu logique programmable d’un FPGA. Cette combinaison d’éléments de traitement – cœurs Arm, AIE-ML, blocs DSP et FPGA – crée une plateforme polyvalente et puissante capable de gérer un large éventail d’applications spatiales.
Permettre des informations en temps réel : de la détection d’anomalies à l’observation de la Terre
Les capacités du XQRVE2302 ouvrent un nouveau champ de possibilités pour le traitement de bord embarqué dans l’espace. Imaginez la reconnaissance d’images en temps réel, permettant aux satellites d’identifier et de suivre de manière autonome des objets d’intérêt. Envisagez des systèmes de navigation autonomes, permettant aux engins spatiaux de prendre des décisions intelligentes sans intervention humaine constante. Considérez les possibilités d’analyse avancée des données de capteurs, effectuée directement à bord, réduisant la latence et les besoins en bande passante pour la transmission de données.
Les applications des tâches pilotées par l’IA dans l’espace sont vastes et transformatrices. La détection d’anomalies dans les données de télémétrie peut fournir des alertes précoces de défaillances potentielles du système. La surveillance des feux de forêt peut aider à suivre et à gérer ces événements dévastateurs. La classification de la végétation et des cultures peut fournir des informations précieuses sur la santé de notre planète. Et la détection des nuages, une tâche apparemment simple, est cruciale pour optimiser le fonctionnement des satellites d’observation de la Terre. En identifiant la couverture nuageuse, les satellites peuvent éviter de transmettre des données inutiles, économisant ainsi une bande passante et une puissance précieuses.
Accélérer le développement : la conception de référence tolérante aux radiations d’Alpha Data
Pour accélérer le processus de développement et permettre aux ingénieurs d’exploiter tout le potentiel du XQRVE2302, Alpha Data, un leader renommé dans les solutions d’accélération basées sur FPGA, a introduit une conception de référence tolérante aux radiations. La carte de référence ADM-VB630 fournit une plateforme rentable et robuste pour la conception et le prototypage d’applications spatiales.
Cette conception de référence est plus qu’un simple point de départ ; c’est une solution complète qui rationalise le cycle de développement. Elle permet aux ingénieurs d’intégrer rapidement le XQRVE2302 dans leurs systèmes, en tirant parti de composants pré-construits et de conceptions validées. Cela réduit considérablement le temps et les risques de développement, permettant un déploiement plus rapide des solutions d’IA spatiales.
Un écosystème collaboratif : l’avantage de la série Versal XQR
La série Versal XQR n’est pas une collection d’appareils isolés ; c’est un écosystème soigneusement conçu. Différents appareils de la série sont conçus pour jouer des rôles complémentaires, fonctionnant de manière transparente ensemble au sein du même système.
Le XQRVC1902, plus grand, par exemple, excelle dans la gestion des tâches complexes de traitement du signal, tirant parti de ses vastes ressources et de sa puissance de traitement. Le XQRVE2302 compact, quant à lui, est optimisé pour les tâches de commande et de contrôle, d’inférence IA et de calcul en périphérie, où sa petite taille et son efficacité énergétique sont primordiales. Cette approche synergique permet aux concepteurs de systèmes de créer des solutions hautement optimisées, en adaptant les capacités de chaque appareil aux besoins spécifiques de l’application.
Une flexibilité sans précédent : une reprogrammation illimitée en orbite
Contrairement aux FPGA traditionnels tolérants aux radiations, les SoC adaptatifs AMD Versal XQR offrent une capacité révolutionnaire : une reprogrammation illimitée. Cette flexibilité s’étend non seulement pendant la phase de développement, mais aussi après le déploiement – même dans l’environnement hostile de l’orbite.
Cette capacité à reprogrammer l’appareil en orbite est révolutionnaire. Elle permet une adaptation à la volée aux exigences changeantes de la mission, la correction de problèmes imprévus et même le déploiement de fonctionnalités entièrement nouvelles. Ce niveau d’adaptabilité est sans précédent dans le domaine des systèmes spatiaux et ouvre des possibilités passionnantes pour les missions de longue durée et les objectifs scientifiques en évolution. Les appareils doivent également résister aux défis et au bombardement des radiations.
Une chaîne d’outils complète : Vivado et Vitis AI
Les développeurs peuvent créer, construire et déployer des conceptions pour les appareils XQR Versal en utilisant la suite d’outils AMD Vivado™ et la plateforme logicielle Vitis AI, familières et puissantes. Ces outils fournissent un environnement de développement complet et intégré, prenant en charge un large éventail de langages et de frameworks de programmation.
Que vous préfériez travailler avec RTL, C, C++, Matlab, Caffe, TensorFlow ou PyTorch, les outils Vivado et Vitis AI fournissent le support nécessaire. Cette large compatibilité garantit que les développeurs peuvent tirer parti de leur expertise existante et choisir les outils qui conviennent le mieux à leur flux de travail et aux exigences de leur projet.
Présentation de l’avenir : SpacE FPGA Users Workshop (SEFUW)
AMD est prêt à présenter le révolutionnaire XQRVE2302 lors du prestigieux SpacE FPGA Users Workshop (SEFUW). Les participants auront l’occasion de voir l’appareil en personne sur les stands d’Alpha Data et d’Avnet Silica.
De plus, Ken O’Neill, un architecte spatial distingué chez AMD, prononcera un discours liminaire le mercredi 26 mars à 9h10 CET, offrant un aperçu approfondi du nouvel appareil et de son potentiel de transformation. Cette présentation offrira des informations précieuses sur l’architecture, les capacités et les applications du XQRVE2302, fournissant aux participants une compréhension complète de cette technologie révolutionnaire. L’avenir de l’exploration spatiale s’écrit maintenant, et le SoC XQR Versal d’AMD est à l’avant-garde de ce nouveau chapitre passionnant.
La poursuite incessante de l’exploration spatiale a toujours exigé une technologie de pointe, repoussant les limites du possible. Aujourd’hui, un bond en avant significatif a été franchi avec l’AMD Versal™ AI Edge XQRVE2302, qui a obtenu la très convoitée qualification de classe B. Cette étape marque le deuxième dispositif tolérant aux radiations de la famille de SoC adaptatifs Versal de qualité spatiale (XQR) à être officiellement autorisé pour les rigueurs du vol spatial. Basée sur la norme militaire américaine MIL-PRF-38535, cette qualification, associée à la publication de la fiche technique de production complète, marque une nouvelle ère. Les clients peuvent désormais passer commande, les expéditions devant commencer à l’automne.