뉴스노믹스 전상천 기자 |
5~10년간의 임무를 지원하기 위해 정교한 연산 능력과 신뢰성 높고 견고한 온보드 프로세서 시스템을 갖춘 소형 위성에 대한 수요가 증가하면서 최신 초미세 공정 FPGA 및 ASIC과 관련된 전력 공급 네트워크는 한계에 부딪혀 심한 압박을 받고 있다.
이러한 고성능 프로세서는 저전압, 고전류의 까다로운 전력 요구 사항을 충족해야 하며, 우주 환경에서의 열 관리 및 방사선 조건의 복잡성으로 인해 시스템 설계는 더욱 어려워지고 있다.
이에 대응해 스페이스칩스(Spacechips)는 ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform) AI 가속기를 탑재한 소형 온보드 프로세서 카드인 ‘AI1 트랜스폰더’를 출시했다.
이 스마트 재구성형 송수신기는 최대 133 TOPS(초당 테라 연산)의 성능을 제공해 △지구 관측, △우주 내 정비·조립·제조(ISAM), △신호정보(SIGINT), △정보·감시·정찰(ISR) △통신 애플리케이션에서 실시간 자율 컴퓨팅을 지원하는 동시에 장기 미션 수행에 필요한 신뢰성과 지속 가능성을 보장한다.
스페이스칩스의 CEO인 라잔 베디(Rajan Bedi) 박사는 “많은 우주선 운영자들은 수집한 모든 데이터의 실시간 처리를 위해 다운로드가 원활할 만큼 충분한 RF 대역폭을 확보하지 못하고 있다”며 “대안적 해결책은 궤도 내에서 처리를 수행하고 지능적 인사이트만 다운링크하는 것”이라고 말했다.
□ 새로운 수준의 처리 능력이 우주와 지구에서 창의적인 새 애플리케이션 창출
현대의 저궤도 관측 위성은 특정 지역에 대해 약 10분에 한 번 정도만 직접 가시선을 확보할 수 있다.
위성이 AI 알고리즘을 활용해 이러한 사각지대를 보완하도록 훈련된다면 지구와의 직접 가시선 통신이 불가능할 때에도 비상 관리팀은 더 빠르고 충분한 정보에 기반한 의사결정을 내릴 수 있다.
스페이스칩스는 이러한 강력한 AI 컴퓨팅 엔진을 활용해 다양한 지구 및 우주 관련 문제를 해결하기 위한 궤도 내 AI를 구현하고 있다.
· 비용이 많이 드는 충돌을 방지하기 위한 우주 잔해물 추적
· 중요한 핵심인 우주선 시스템 상태 모니터링
· 악천후 패턴 식별
· 주요 농작물 생산 관련 강우 데이터 보고
□ 바이코(Vicor) 팩토라이즈드 전력 아키텍처(Factorized Power Architecture™), 고전류·저전압 공급
우주라는 제한된 운영 환경을 고려할 때 AI 기반 컴퓨팅은 정밀한 전력 관리가 필수적이다. 다양한 종류의 우주선이 필요한 미션의 수와 범위, 종류가 확대되고 태양광 전력에 대한 의존도가 높아지면서 이러한 필요성은 더욱 증가하고 있다.
이에 스페이스칩스는 바이코(Vicor)와 협력해 고밀도 전력 모듈을 사용하는 ‘바이코(Vicor) 팩토라이즈드 전력 아키텍처(FPA™)’를 스페이스칩스 AI1 트랜스폰더 보드에 통합했다.
FPA는 DC-DC 변환 기능을 독립적인 모듈로 분리하는 전력 공급 시스템 설계다.
바이코(Vicor)의 내방사선 모듈에서 버스 컨버터 모듈(BCM®)은 절연 및 28V로의 스텝다운을 제공하고, 프리레귤레이터 모듈(PRM™)은 전압 변환 모듈(VTM™) 또는 전류 멀티플라이어로의 조절을 제공해 28V DC를 0.8V로 변환한다.
라잔 베디는 “바이코(Vicor) 솔루션의 가치는 매우 소형이면서도 전력 밀도가 높다”고 강조했다.
이를 통해 크기와 중량을 줄여 효율성과 유연성을 높이고, 특히 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에서 더 높은 전력 밀도를 제공한다.
바이코(Vicor)의 FPA 전력 공급 시스템을 채택함으로써 베디는 통신 및 신호 정보의 운영자들이 실시간 트래픽 요구에 따라 RF 주파수 계획, 채널화, 변조 및 통신 표준을 자율적으로 변경해 실시간 온보드 처리를 수행할 수 있도록 지원하고 있다.
바이코(Vicor) 전력 컨버터 모듈은 또한 듀얼 파워트레인이라는 독보적 특징으로, 결함을 용납하지 않는 우주 애플리케이션을 위해 각 파워트레인 측에서 100% 부하를 구동할 수 있는 내장된 리던던시를 제공한다.
라잔 베디는 “바이코(Vicor) FPA는 매우 작은 폼팩터에서 훨씬 더 우아하고 효율적인 솔루션을 제공한다”며 “바이코(Vicor) FPA의 이점은 시장의 다른 모든 제품보다 한 차원 높은 수준”이라고 말했다.
스페이스칩스와 바이코(Vicor)는 협력을 통해 궤도상에서 가장 전력 밀도가 높고 신뢰성 있는 프로세서 보드를 설계했다. AI1 보드는 내방사선 특성을 갖추고 견고하며 콤팩트하다.
이 보드는 전력 처리의 새로운 기준을 설정하며, 뉴스페이스 시대의 차세대 컴퓨팅 및 애플리케이션 설계를 가능하게 한다.
스페이스칩스의 새로운 고전류 밀도 트랜스폰더에 대한 자세한 정보는 웹사이트에서 확인할 수 있다.
바이코(Vicor Corporation)는 특허 기술 포트폴리오를 기반으로 모듈형 전력 부품 및 완전한 전력 시스템을 설계, 개발, 제조 및 판매한다.
미국 매사추세츠주 앤도버에 본사를 둔 바이코는 기업용 및 고성능 컴퓨팅, 산업 장비 및 자동화, 통신 및 네트워크 인프라, 차량 및 운송, 항공우주 및 방산 분야를 포함한 전력 시스템 시장에 제품을 공급하고 있다. 바이코의 다양한 솔루션은 홈페이지에서 확인할 수 있다.
