AMD 技术在航空航天领域的应用:久经考验的专业技术与产品,为太空任务提供强大助力

Mar 31, 2026

NASA Mars rover
“毅力号”火星探测车示意图(来源:NASA/JPL-Caltech)

要想在太空领域保持领先地位,美国也必须在芯片领域保持领先。随着 NASA 近期宣布将重心从短期任务转向持续的月球驻留和深空探索,自主高性能计算不再是可选项,而是任务的关键所在。

AMD 致力于为这一转型提供助力,依托卓越计算技术开启太空探索新纪元。

随着 Artemis IINISAR 等任务的规模和复杂性不断提升,高性能计算和 AI 推理变得至关重要。从火星探测车到地球观测卫星,AMD 凭借二十余年久经考验的航天领域技术积淀,助力在太空边缘端将海量复杂数据转化为切实可行的智能决策。

AMD 提供阵容齐全的 CPU、GPU、FPGA 和自适应 SoC 产品组合,支持航天领域合作伙伴针对各种环境部署合适的计算解决方案。依托 AMD 计算解决方案,合作伙伴得以降低延迟、提升韧性,构建在严苛条件下也能可靠运行的自主智能航天系统。

凭借卓越韧性满足新太空时代需求

从月球探测、火星表面勘测到太阳系深空探索,我们的宇航级 FPGA 和自适应 SoC 已支撑多项要求苛刻的太空任务,确保航空系统在与地球通信受限的极端环境下可靠运行板载处理。这些任务凸显了具备自主运行能力、高韧性、低功耗计算平台的重要价值。

在更广泛的生态系统中,AMD 凭借灵活、可靠的计算技术为长期太空计划赋能助力。

太空技术领域的领军企业 Blue Origin 近日透露,其在研发的航天飞行计算机时采用了第二代 AMD Versal™ AI Edge 自适应 SoC。这些计算机目前正在飞行器测试平台中展开试飞,未来将驱动 Mark 2 着陆器,有望最早于 2028 年将宇航员送上月球。

此外,NEC 最近宣布将依托 AMD 技术构建日本首个光通信卫星星座。NEC 将利用 AMD Versal 自适应 SoC 在太空中实现高速网络路由,以出色的信号处理性能支持星座内部数据传输,并助力提升地球上的网络连接质量。

Versal chip labeled “VERSAL” on green substrate floating above Earth with stars in space background
AMD Versal 自适应 SoC(来源:AMD)

面向月球边缘的计算技术

随着美国国家航空航天局 (NASA) 转向长期月球任务,与地球之间的距离凸显了解决延迟和带宽瓶颈问题的迫切性。具备抗辐射能力的宇航级 AMD Versal 自适应 SoC 通过集成可编程逻辑、AI 引擎和 Arm® 核心,实现直接在轨道上及月球表面实现高性能板载处理,从而消除了这一瓶颈。

通过在更接近数据源的位置进行计算,航天器和月球表面系统能够实时分析传感器数据,同时降低延迟并减少对有限带宽的依赖。对于月球表面作业而言,这一能力至关重要,因为相关系统必须具备日益增强的自主性和韧性。

依托可重配置系统满足不断演进的航天任务需求

NASA 高度重视可灵活迭代的任务系统架构,这与 AMD FPGA 自适应计算优势高度契合。通过支持在轨重配置,操作人员能够实时应对任务中的各类挑战。其中包括:

  • 发射后更新算法。
  • 随着任务需求的演变,部署新的 AI 模型。
  • 在整个任务生命周期内持续优化性能。

这种自适应能力确保 NASA 重资打造的航天器在离开发射台后很长一段时间内仍能保持出色性能。

加速 AI 驱动的洞察分析,强势赋能数据密集型任务

NISAR 任务是 NASA 与 ISRO(印度空间研究组织)的合作项目,凸显了对板载 AI 智能处理技术的迫切需求。NISAR 任务会产生海量合成孔径雷达 (SAR) 数据,因此需要依靠先进的在轨处理技术,来规避地面传输的限制。

AMD 自适应 SoC 通过支持在航天器上直接执行数据过滤、压缩和距离-多普勒处理等板载处理任务,解决了这一问题。这种方法可确保仅将最具价值的分析洞见传回地球,不仅有助于提高任务效率,还能加速气候监测、灾害响应和环境分析的决策过程。

面向严苛环境的可靠高性能计算技术

要实现对未来太空任务的宏大构想,NASA 需要能够满足严苛可靠性和安全性要求的卓越硬件。

历经近七个月的征程,NASA 的“毅力号”火星探测车成功登陆火星,其内部搭载的多个仪器(包括导航仪器、土壤和岩石样本采集与分析仪器等)均由 AMD FPGA 提供支持。我们的 FPGA 还在参与 NASA OSIRIS-REx 任务的航天器中发挥了关键作用,该任务标志着美国首次成功从小行星采集样本。

我们的宇航级自适应 SoC 专为极端环境而设计并已通过认证,具备以下功能特性:

  • 通过质子、重离子和伽马射线测试验证的抗辐射能力。
  • 支持容错系统设计技术。
  • 符合包括 MIL-PRF-38535 在内的多项标准。
  • 适配数十年长期任务的超长生命周期支持。

这些功能特性可确保复杂的太空探索项目在整个周期内始终保持稳定运行。

助力美国引领太空新时代

NASA 的一系列计划是决定美国能否在太空领域占据主导地位的关键。依托在高性能和自适应计算领域的深厚专业技术积淀,我们能够助力打造智能、灵活且抗辐射的系统,为实现 NASA 的宏伟目标添砖加瓦。

从月球着陆器到深空任务,AMD 技术都为应对极端太空环境奠定了坚实基础。凭借实时处理、AI 驱动的洞察分析以及出色的任务适应性,我们确保 NASA 与商业合作伙伴能够从容应对复杂的深空探索任务。

随着创新步伐加快,AMD 全面的计算产品组合将持续发挥重要作用,推动科学发现、巩固合作关系、赋能太空探索,助力美国引领太空新时代。

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太空系统架构师,AMD

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