革命性的 AI 驅動太空探索：AMD XQR Versal SoC
太空探索的持續追求一直需要尖端科技，不斷突破可能的極限。現在，隨著 AMD Versal™ AI Edge XQRVE2302 取得令人垂涎的 Class B 資格，向前邁進了一大步。這一里程碑標誌著太空級 (XQR) Versal 自適應 SoC 系列中第二款抗輻射元件正式獲准用於嚴苛的太空飛行。基於嚴格的 MIL-PRF-38535 美國軍事標準，此資格認證，加上完整生產數據表的發布，預示著一個新時代的來臨。客戶現在可以下訂單，預計將於秋季開始出貨。
利用 AI 推理徹底改變星載處理
XQRVE2302 不僅僅是另一個元件；它是我們在太空中處理星載數據方式的典範轉移。其核心是先進的 AMD AI Engines (AIE-ML)，經過精心優化，可處理機器學習的嚴苛任務。這些專門的處理單元代表著一項重大進步，與前代產品相比，提供兩倍的 INT8 效能和高達 16 倍的 BFLOAT16 效能。但這不僅僅是原始效能；還關乎效率。AIE-ML 架構旨在最大限度地減少延遲，這是即時太空應用中的關鍵因素。
此外，XQRVE2302 擁有增強的本地記憶體功能，並由創新的高頻寬記憶體塊提供支援。這種改進直接轉化為卓越的數據處理能力，這對於處理現代太空任務產生的複雜數據流至關重要。
緊湊型強大效能：小尺寸帶來前所未有的效能
XQRVE2302 最顯著的方面之一是它的尺寸。它採用極其緊湊的 23mm x 23mm 封裝，是首款專為太空應用設計的如此小尺寸的自適應 SoC。這不僅僅是美觀問題；對於太空任務來說，這是一個至關重要的設計考量，因為每一毫米和每一毫克都很重要。
儘管與其較大的同級產品 Versal AI Core XQRVC1902 相比，XQRVE2302 佔用的電路板面積不到 30%，但它仍保留了強大的處理系統。尺寸的縮小也帶來了功耗的大幅降低，這對於電力受限的太空環境來說是一個關鍵優勢。
處理能力的交響樂：Arm 核心、AIE-ML、DSP 和 FPGA
XQRVE2302 不僅僅是其 AI Engines；它是一個完整、高度整合的系統單晶片。它具有雙核心 Arm® Cortex®-A72 應用處理器，為要求嚴苛的計算任務提供充足的動力。與此相輔相成的是雙核心 Arm Cortex-R5F 即時處理器，非常適合時間關鍵型操作和控制功能。
除了 Arm 核心之外，XQRVE2302 還整合了專用的 DSP 模塊，為訊號處理應用提供專門的處理能力。當然，如果沒有 FPGA 的可編程邏輯結構，它就不會是 Versal 元件。這種處理元件的組合 – Arm 核心、AIE-ML、DSP 模塊和 FPGA – 創造了一個多功能且強大的平台，能夠處理各種太空應用。
實現即時洞察：從異常檢測到地球觀測
XQRVE2302 的功能為太空中的星載邊緣處理開啟了一個新的可能性領域。想像一下即時影像識別，使衛星能夠自主識別和追蹤感興趣的物體。設想自主導航系統，允許太空船在沒有持續人工干預的情況下做出智慧決策。考慮直接在星載上執行進階感測器數據分析的可能性，從而減少數據傳輸的延遲和頻寬需求。
AI 驅動任務在太空中的應用是廣泛且具有變革性的。遙測數據中的異常檢測可以提供潛在系統故障的早期預警。野火監測可以幫助追蹤和管理這些毀滅性事件。植被和作物分類可以提供有關地球健康狀況的寶貴見解。雲層檢測，看似簡單的任務，對於優化地球觀測衛星的運行至關重要。透過識別雲層覆蓋，衛星可以避免傳輸不必要的數據，從而節省寶貴的頻寬和電力。
加速開發：Alpha Data 的抗輻射參考設計
為了加快開發流程並使工程師能夠充分利用 XQRVE2302 的潛力，FPGA 加速解決方案的知名領導者 Alpha Data 推出了一款抗輻射參考設計。ADM-VB630 參考板為設計和原型設計太空應用提供了一個經濟高效且穩健的平台。
這個參考設計不僅僅是一個起點；它是一個簡化開發週期的綜合解決方案。它允許工程師將 XQRVE2302 快速整合到他們的系統中，利用預先構建的元件和經過驗證的設計。這顯著縮短了開發時間和風險，從而可以更快地部署基於太空的 AI 解決方案。
協作生態系統：Versal XQR 系列優勢
Versal XQR 系列不是孤立元件的集合；它是一個精心設計的生態系統。該系列中的不同元件經過精心設計，可在同一系統中發揮互補作用，無縫協作。
例如，較大的 XQRVC1902 擅長處理複雜的訊號處理任務，利用其廣泛的資源和處理能力。另一方面，緊湊型 XQRVE2302 針對指令和控制、AI 推理和邊緣運算任務進行了優化，其小尺寸和電源效率至關重要。這種協同方法允許系統設計人員創建高度優化的解決方案，根據應用的特定需求定制每個元件的功能。
前所未有的靈活性：軌道上的無限可重編程性
與傳統的抗輻射 FPGA 不同，AMD Versal XQR 自適應 SoC 提供了一種改變遊戲規則的能力：無限的可重編程性。這種靈活性不僅在開發階段延伸，而且在部署之後 – 即使在惡劣的軌道環境中也是如此。
這種在軌道上重新編程元件的能力是革命性的。它允許即時適應不斷變化的任務需求、糾正不可預見的問題，甚至部署全新的功能。這種適應性水平在太空系統領域是前所未有的，並為長期任務和不斷發展的科學目標開闢了令人興奮的可能性。這些元件還必須承受輻射的挑戰和轟擊。
全面的工具鏈：Vivado 和 Vitis AI
開發人員可以使用熟悉且強大的 AMD Vivado™ 工具套件和 Vitis AI 軟體平台為 XQR Versal 元件創建、構建和部署設計。這些工具提供了一個全面且整合的開發環境，支援各種程式語言和框架。
無論您喜歡使用 RTL、C、C++、Matlab、Caffe、TensorFlow 還是 PyTorch，Vivado 和 Vitis AI 工具都能提供必要的支援。這種廣泛的相容性確保開發人員可以利用他們現有的專業知識並選擇最適合其工作流程和專案需求的工具。
展示未來：SpacE FPGA Users Workshop (SEFUW)
AMD 將在著名的 SpacE FPGA Users Workshop (SEFUW) 上展示突破性的 XQRVE2302。與會者將有機會在 Alpha Data 和 Avnet Silica 展位親眼目睹該元件。
此外，AMD 傑出的太空架構師 Ken O’Neill 將於 3 月 26 日星期三歐洲中部時間上午 9:10 發表主題演講，深入介紹新元件及其變革潛力。本次演講將提供有關 XQRVE2302 的架構、功能和應用的寶貴見解，讓與會者全面了解這項革命性技術。太空探索的未來正在書寫，而 AMD 的 XQR Versal SoC 正處於這個令人興奮的新篇章的最前沿。