متخصصان یک ماژول پردازنده گرافیکی به نام Jetson TX2i ساخت انویدیا که در بازارهای آنلاین موجود است را در یک هواپیمای مافوق صوت (با سرعت بیش از ۷ ماخ) نصب کردند.

آزمایش‌ها نشان داد که این ماژول خاص می‌تواند مدل‌های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) را با عملکرد بی‌سابقه‌ای پردازش کند و زمان پردازش محاسباتی را که قبلاً چند ثانیه طول می‌کشید، به تنها ۲۵ میلی‌ثانیه کاهش دهد - چهار برابر سریع‌تر از پلک زدن چشم انسان.

طبق گفته تیم پروژه مشترک از موسسه تحقیقات ماشین‌های الکتریکی پکن و دانشگاه فناوری دالیان، سرعت پاسخگویی این ماژول، آن را برای «بهینه‌سازی بلادرنگ سیستم‌های تأمین سوخت، تشخیص خطا و کنترل تحمل‌پذیر خطا در موتورهای اسکرم‌جت مافوق صوت» ایده‌آل می‌کند.

افزایش کارایی، کاهش هزینه‌ها

TX2i یک محصول کاربردی صنعتی از انویدیا - بزرگترین شرکت تراشه هوش مصنوعی جهان در حال حاضر - است که حدود 6 سال پیش متولد شده است. اوج عملکرد این ماژول در مقایسه با قدرتمندترین تراشه هوش مصنوعی - H100 - تنها 20٪ است.

3dde0fdb05ca04d7416bc1d661b29df9bbd904c5.jpeg
ماژول TX2i برای بهینه‌سازی عملکرد موتور جت ایده‌آل است. عکس: انویدیا

با این حال، مزیت TX2i قیمت پایین آن است، تنها چند صد دلار در مقایسه با ده‌ها هزار دلار برای تراشه رده بالای انویدیا. علاوه بر این، کمبود پردازنده گرافیکی و محدودیت‌های صادراتی واشنگتن، دسترسی به H100 را دشوارتر می‌کند. در عوض، TX2i به طور گسترده در دسترس است، در لیست ممنوعه نیست و به راحتی می‌توان آن را به صورت آنلاین پیدا کرد.

در یک مقاله علمی که ماه گذشته در مجله فناوری پیشرانش منتشر شد، تیم پروژه اعلام کرد که ماژول کم‌هزینه انویدیا به سیستم‌های کنترل موتور جت هایپرسونیک کمک می‌کند تا برد عملیاتی و پایداری وسایل نقلیه هایپرسونیک را افزایش دهند و در عین حال هزینه‌های تحقیق و توسعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.

این اولین باری نیست که دانشمندان چینی از تراشه‌های آمریکایی در تحقیقات سلاح‌های مافوق صوت استفاده می‌کنند. پیش از این، برخی مطالعات از پردازنده‌های اینتل و کارت‌های گرافیک رده بالای انویدیا در شبیه‌سازی‌های میدانی پیچیده با سرعت بالا استفاده کرده بودند.

این تیم نوشت: «کارت‌های گرافیک با کارایی بالا قابلیت‌های محاسباتی عالی دارند اما به دستگاه‌های پشتیبانی مانند پلتفرم‌های ذخیره‌سازی، منبع تغذیه و هیت سینک نیاز دارند. آن‌ها معایبی مانند مصرف برق بالا، وزن زیاد و اندازه بزرگ دارند که نیازهای کنترلرهای کوچک و سبک تعبیه‌شده در حوزه هوافضا را برآورده نمی‌کنند.»

استراتژی ارتقا

گسترش فناوری سلاح‌های مافوق صوت نگرانی عمده‌ای برای ایالات متحده است. در سال ۲۰۱۷، شرکت رند پیشنهاد داد که واشنگتن با مسکو و پکن همکاری کند تا از دستیابی سایر کشورها به چنین فناوری جلوگیری شود.

موشک مافوق صوت بر فراز ابرها پرواز می‌کند. تصویر رایگان ۱۶۷۶۳۳۰۴۹۷.jpg
بسیاری از کشورها در حال رقابت برای توسعه سلاح‌های هایپرسونیک هستند.

برخی از کارشناسان نظامی اذعان دارند که فناوری سلاح‌های مافوق صوت خطرات خاصی را به همراه دارد، اما یکی از بزرگترین تأثیرات آن این است که می‌تواند «فروپاشی نظم جهانی با محوریت آمریکا» را تسریع کند.

آنها استدلال می‌کنند که موشک‌های هایپرسونیک می‌توانند به دفاع ناوگان ناو هواپیمابر که ایالات متحده مدت‌هاست برای برتری نظامی جهانی به آن متکی بوده است، نفوذ کنند. در نتیجه، اگر کشورهای بیشتری به سلاح‌های هایپرسونیک دست یابند، مزیتی که تعداد انگشت‌شماری از کشورها با قدرت دریایی قابل توجه قرن‌ها از آن برخوردار بوده‌اند، می‌تواند پایان یابد.

تعداد فزاینده‌ای از کشورها، از جمله آلمان، فرانسه، ژاپن، کره شمالی و ایران، برنامه‌های تحقیق و توسعه سلاح‌های مافوق صوت را آغاز کرده‌اند. حتی حوثی‌ها، یک گروه شورشی که بخش بزرگی از یمن را کنترل می‌کنند، ادعا کرده‌اند که یک موشک مافوق صوت را آزمایش کرده‌اند که قادر به رسیدن به سرعت ۸ ماخ است.

تیم چینی همچنین یک راهنمای گام به گام در مورد نحوه ادغام TX2i بر روی یک وسیله نقلیه مافوق صوت منتشر کرد، که شامل فرمولاسیون‌ها و راه‌حل‌های دقیقی برای مسائل فنی بالقوه مانند محدودیت‌های اندازه شبکه شبیه‌سازی، مدیریت حافظه، بهینه‌سازی کد و دستورالعمل‌های خاص کامپایل است. حتی رابط کاربری و پروتکل ارتباطی کنترلر نیز مطابق با استانداردهای بین‌المللی ساخته شده است.

با این حال، نویسندگان همچنین خاطرنشان کردند که در فرآیند ادغام تراشه‌های هوش مصنوعی در وسایل نقلیه، «تحقیقات بیشتری در مورد مدل‌سازی ورودی، کالیبراسیون موج ضربه‌ای و مدل‌سازی داده‌ها مورد نیاز است».

چندین پارامتر مهم مربوط به این وظایف اغلب باید در طول آزمایش‌های گسترده تونل باد و در طول پروازهای واقعی به دست آیند.

SCMP اعلام کرد که با وجود نتایج مثبت آزمایش‌ها، بعید است که چین از TX2i در موشک‌های مافوق صوت خود استفاده کند. ارتش این کشور استفاده از تراشه‌های ساخته شده توسط تولیدکنندگان داخلی را در اولویت قرار خواهد داد تا عملکرد بهتری را بدون نگرانی در مورد قابلیت اطمینان و امنیت زنجیره تأمین تضمین کند.

سیستم‌های دفاع موشکی هایپرسونیک دیگر «شکست‌ناپذیر» نیستند. سیستم‌های دفاع موشکی هایپرسونیک که اغلب سپرهای فولادی در نظر گرفته می‌شوند، اکنون می‌توانند به راحتی توسط یک الگوریتم چند دهه‌ای «فریب» داده شوند.