耐輻射、高電流密度 DC-DC 轉換器模塊為 AI1 處理器供電，支持創新計算應用。

小型衛星不僅需要具備精密計算的能力，還必須搭載可靠而穩健的機載處理器系統，以支撐長達五至十年的在軌任務周期，這一需求不斷逼近最新超深亞微米 FPGA 和 ASIC 及其供電網絡的極限。高性能處理器對低電壓、大電流供電提出了嚴苛要求，而太空環境中散熱管理與輻射防護的復雜性，使系統設計面臨更為嚴峻的挑戰。

為此，Spacechips 推出了AI1 處理器 —— 一款搭載 ACAP（自適應計算加速平臺）AI 加速器的小型機載處理器卡。該智能可重構收發器的性能高達每秒 133 萬億次運算（TOPS），可為新一代對地觀測、在軌服務/組裝/制造（ISAM）、信號情報（SIGINT）、情報監視偵察（ISR）及通信等應用提供支持，實現實時自主計算，同時確保可靠性與持久性，以完成長期任務。

Spacechips 首席執行官 Rajan Bedi 博士指出：“許多衛星運營商根本沒有足夠的射頻頻譜帶寬，無法下載所有采集到的數據并進行實時處理。在這種情況下，一個替代方案是在軌完成數據處理，并僅下載智能分析結果。”

更強大的處理能力催生太空與地面的創新應用

如今，近地軌道觀測航天器大約每十分鐘就可以對特定區域建立一次視距連接。如果利用 AI 算法填補衛星觀測盲區，當與地球無法建立視距通信時，應急管理團隊將能更快作出更明智的決策。Spacechips 正利用這些強大的人工智能計算引擎，賦能在軌 AI，解決地球與太空相關的各類問題：

追蹤太空碎片，避免代價高昂的碰撞

監測關鍵任務航天器的系統健康狀況

識別惡劣天氣模式

報告農作物產區的關鍵降雨數據

圖 1：借助 Spacechips AI1 處理器，在軌 AI 能夠探測野火、火山活動或工業事故等導致的溫度異常現象。這有助于應急管理團隊更快速、更精準地判斷哪些火災高發區域的風險最高。

Vicor 分比式電源架構實現大電流、低電壓供電

鑒于太空嚴苛的運行環境，AI 賦能的計算對精密電源管理有著迫切需求。而隨著任務數量、范圍和種類不斷擴大，所需航天器類型日趨多樣，且愈發依賴太陽能等形式來保障充足電力，這一需求變得更為復雜。

為此，Spacechips 與 Vicor 合作，采用高密度電源模塊，將Vicor 分比式電源架構（FPA）集成到 Spacechips AI1 處理器板中。FPA 是一種將 DC-DC 轉換功能拆分為多個獨立模塊的供電系統設計。在 Vicor 的耐輻射模塊中，母線轉換器模塊（BCM）提供隔離功能并將電壓降至 28V，而前置穩壓器模塊（PRM）則為電壓轉換模塊（VTM）或電流倍增器提供穩壓支持，隨后 VTM 負責完成 28V 至 0.8V 的電壓轉換。

Bedi 博士認為，Vicor 解決方案的價值在于其體積小巧且功率密度高。這種設計可縮小尺寸，減輕重量，提升效率與靈活性，尤其在高性能計算應用中可實現更高的功率密度。

通過采用 Vicor 的 FPA 供電系統，Bedi 正在幫助電信和信號情報（SIGINT）運營商實現實時在軌處理，使其能夠根據實時流量需求自主調整射頻頻率方案、信道劃分、調制方式及通信標準。Vicor 電源轉換器模塊還采用雙動力系統設計，為容錯性極低的航天應用提供內置冗余，確保動力系統的每一側均能獨立滿載運行。

圖 2：Vicor 分比式電源架構（FPA）將 DC-DC 轉換功能拆分為多個獨立模塊。通過采用耐輻射模塊，BCM 母線轉換器實現隔離功能，PRM 穩壓器提供穩壓功能，而 VTM 電流倍增器完成直流轉換。該架構顯著提升了系統效率、靈活性及功率密度，尤其適用于高性能計算應用場景。

Bedi 說道：“Vicor 的 FPA 提供了一個非常精致、高效且小巧的解決方案。其優勢遠超市場上的其他方案，領先不止一個量級。”

Spacechips 與 Vicor 強強聯手，共同設計出目前在軌功率密度最高、可靠性最強的處理器板。AI1 板具有耐輻射、堅固耐用且體積小巧等特點，為電源處理樹立了新標桿，為“新太空”時代的下一代計算與應用設計開啟新的可能。