Skip to main content
電源驅動創新
Spacechips 大電流處理器為在軌 AI 驅動通訊供電 解決方案

供電網路面臨的挑戰

供電網路面臨的挑戰

高功率和高電流密度

高功率和高電流密度

低雜訊供電

低雜訊供電

經過驗證的輻射耐受性

經過驗證的輻射耐受性

低壓、大電流是 AI 運算的供電需求

低壓、大電流是 AI 運算的供電需求

AI 賦能衛星需要具有越來越高的精密運算能力,這一需求不斷逼近最新超深亞微米 FPGA 和 ASIC 及其供電網路的極限。這些高性能處理器對低電壓、大電流供電提出了嚴苛要求,以實現在軌 AI 處理。 低軌(LEO)和中軌(MEO)衛星的散熱與耐輻射要求使其供電系統的設計更為複雜。

在負載點提供低雜訊電源

在負載點提供低雜訊電源

Spacechps AI1 處理器是一種智慧、可重新配寘的收發器,提供高達每秒 133 萬億次運算(TOPS)的在軌 AI 和機器學習效能。這一效能水準能促進太空中人工智慧的創新使用,從而實現眾多新的對地觀測、在軌服務/組裝/製造(ISAM)、訊號情報(SIGINT)、情報監視偵察(ISR)及通信等應用,如追跡太空碎片以避免代價高昂的碰撞、檢測航天器的系統健康狀況、探測地球表面的熱點區域並預測爆發點。為了實現這一目標,Spacechips 與 Vicor 合作,為在軌 AI 處理提供關鍵的電源架構。Spacechips 首席執行官 Rajan Bedi 博士表示:“這些微型晶片的核心電壓約為 0.8 伏,TDC 為 130 安培。 實現這樣的電源軌是一個亟待解决的重大問題,通常需要大量的板載空間。 ”Vicor 解決方案的功率密度很高,結構緊湊,具備良好的散熱效能,可實現更小的設計和更佳的系統靈活性。

Vicor 優勢

Vicor 優勢

高功率密度

高功率密度

經過驗證的解決方案

經過驗證的解決方案

耐輻射

耐輻射

Vicor 分比式電源架構可减小尺寸和重量,提供最佳效能

Vicor 專有的 Vicor 离散電源架構™ (FPA™) 通過將 DC-DC 轉換功能折開為專用的獨立模組,徹底革新了供電方式。 這種創新方案最大限度地利用了寶貴的電路板空間,同時降低减少功率耗損和雜訊,簡化了散熱管理,從而實現卓越性能和可靠性。

Vicor 耐輻射產品系列中,100VIN 固定比母線轉換模組(BCM)提供關鍵隔離與轉換功能,將輸入電壓降低三分之一後,為升降壓預調節模組(PRM)供電。PRM 精確穩壓後,將其傳遞至電壓轉換模組(VTM)。VTM 將 PRM 的穩壓輸出電壓轉換為 0.8V(可通過 PRM 在 0.42V 至 1.1V 範圍內微調),同時將電流放大 30 倍,為高電流 FPGA 供電軌供電。

模組化設計提供了無與倫比的效率、靈活性和功率密度 —— 這是苛刻環境下的關鍵優勢,如輻射暴露應用中的高性能運算。

基於 Xilinx Versal FPGA 的可重構人工智慧收發器,電信和訊號情報(SIGINT)運營商實現實时在軌處理,能够根據實时流量需求自主調整射頻頻率方案、通道劃分、調製方式及通信標準。 Vicor 電源轉換器模組還採用雙動力系統設計,為容錯性極低的航太應用提供內寘冗餘,確保動力系統的每一側均能獨立滿載運行。

“Vicor 的 FPA 在極小尺寸下提供了更精緻、高效的解決方案,”Bedi 表示,“其優勢遠超市場上的其他方案,領先不止一個量級。”

供電網路

Vicor 分比式電源架構(FPA)將 DC-DC 轉換功能折開為多個獨立模組。通過採用耐輻射模組,母線轉換器(BCM)實現隔離功能,預調節模組(PRM)提供穩壓功能,而電壓轉換模組(VTM)完成直流轉換。該架構顯著提升了系統效率、靈活性及功率密度,尤其適用於高效能運算應用場景。

Vicor PRM2919 SM-ChiP™

衛星 PRM™ 穩壓器


非隔離穩壓


輸入: 33V (30 – 36V)


輸出: 25V (13.4 – 35V)


功率: 200W


電流: IOUT 7.69A


峰值效率: 97.5%


29.2 x 19.0 x 7.4 毫米


18.2g


50krad, 35MeV•cm2/mg


Vicor VTM2919 SM-ChiP™, K factor 1/32

衛星 VTM™ 電流倍增器


隔離固定比率


輸出: 25V (13.4 – 35V)


輸入: 0.42 – 1.1V


電流: 150A


K 因子: 1/32


峰值效率: 94.3%


29.2 x 19.0 x 4.9 毫米


13.3g


50krad, 35MeV•cm2/mg


BCM3423 SM-ChiP™

衛星 BCM® 母線轉換器


隔離固定比率


輸入: 100V (94 – 105V, 120V 瞬態)


輸出: 33V (31 – 35V)


功率: 400W 


K 因子: 1/3


峰值效率: 96%


33.5 x 23.1 x 7.4 毫米


26g


50krad, 35MeV•cm2/mg