JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Vassaste rymddatorn för AI snurrar på svensk mjukvara

En färsk amerikansk rymddator som redan är en säljframgång använder en svensk mjukvaruplattform. Den gör det trivialt att portera befintliga appar för molnplatt­formen Kubernetes till användning i rymdfarkoster.

Artikeln är
tidigare publicerad i magasinet Elektronik-tidningen.
Prenumerera kostnadsfritt!

Datorn heter SEP (Space Edge Pro­cessor) och visades upp på mässan Satellite 2024 i mars. Laddad med en Llama 2-chattapp demonstrerades den som assistent till en astronaut.

– Det var roligt för besökare i montrarna. Gissa om de stod och chattade med SEP live, skrattar Fredrik Bruhn.

Det är ­rymddatorveteranen ­Fredrik Bruhn och hans fru Karolina Bruhn som i det gemensamma konsultbolaget Bruhnbruhn utvecklat den mjukvaruplattform som körde Llama 2-appen i SEP.

Llama 2 var huvudsakligen en demo även om det finns idéer om tillämpningar för stora språkmodeller i rymden.

– Dem kan vi inte visa upp ­publikt.

Men Llama 2 visar att den generativa AI-infrastrukturen finns och fungerar.

Den hetaste demonstrationen på mässan var algoritmen Deep Sar (deepSAR) – en algoritm för syntetisk aperturradaranalys (Sar).

– Det är ett område med en stor marknad.

Sar ger satelliter gigantiska virtuella radarantenner genom att kombinera efterföljande radarbilder. Deep Sar är patenterad av italienska Aiko och använder djupa neuronnät för att göra en sammanställning i realtid.

Space Edge Processor (SEP) från amerikanska Blue Marble Communications (BMC) har nyss lanserats, men volymtillverkas redan för leverans till satellitkonstellationer.

Det betyder i rymdsammanhang åtminstone ”hundratals”. Mer exakt än så får inte Fredrik Bruhn ange siffran.

– Den säljs redan i större volymer än jag lyckats göra själv under 20 år med två rymdhårdvaruföretag i Sverige.

Styckpriset på SEP är lägre än någon av Fredrik Bruhns tidigare egna begränsat strålnings­toleranta svenska produkter. Dels på grund av volymerna och dels på grund av att BMC kunnat ta bort kringkretsar som är känsliga för strålning.

Fredrik Bruhn har drygt 20 år i branschen. Den här gången levererar paret Bruhn enbart mjukvaran. SEP-datorn är utvecklad med en budget som ett svenskt rymdbolag bara skulle kunna drömma om.

– BMC har egeninvesterat och har stora kommersiella beställningar. Deras budget är inte känd men om de har en prisbild som påminner om svenska datorer så handlar det många hundratals miljoner.

– Det finns inte kundunderlag och beställningar eller kapital för att vara konkurrenskraftig för en stor hårdvaruverksamhet i Sverige.

BMC SEP består i grunden av en ­processor och en FPGA, båda från AMD: Ryzen V2748 respektive Xilinx Versal Prime ACAP, båda tillverkade i 7nm. DDR4-minnet är på 32 gigabyte och flashdisken är två terabyte. SEP är ett datacenter i miniatyr. Den kan till exempel routa 400 Gbit/s över åtta stycken 25 Gbit/s Ethernet och två 100 Gbit/s-länkar.

Processorn är redan i sig ganska robust men den måste bäddas in ytterligare för kunna arbeta pålitligt i rymden, där framför allt den joniserande strålningen kan sabotera beräkningarna och kortsluta kretsarna så de blir permanent förstörda. SEP skulle överleva även i yttre rymden, där strålningen är en ännu större utmaning än i omloppsbana.

Och nu över till Bruhnbruhns bidrag till SEP-datorn!

För till SEP har alltså Bruhnbruhn utvecklat en plattform för mjukvara under namnet Dacreo. SEP kommer via Dacreo att kunna laddas med appar för rymduppdrag på samma sätt som du laddar upp och kör appar i en molnserver.

Dacreo kör Linux till vilken Bruhnbruhn skapat en rymdversion av standardmolnserverprogramvaran Kubernetes. ”Space Kubernetes” laddar Llama 2 och Deep Sar som appar. Det fina i kråksången är att apparna inte behövde porteras till Dacreo.

– Det är speciellt, om du är insatt. Deep Sar är en befintlig app för ett annat system som flyttades in på Dacreo utan någon som helst anpassning.

– Det finns stora befintliga applikationsbibliotek som nu kan återanvändas. Sedan kan såklart varje app snabbas upp med optimering, men tröskeln för deployment på strålningssäker hårdvara är i princip borta.

Varför vänder sig amerikanska BMC
till en liten svensk konsult?

– BMC har faktiskt frågat AMD om hjälp, men de hänvisade till vår forskning.

Problemet är att AMD inte stöder sin egen AI-beräkningsplattform Rocm (ROCm) på den här processorfamiljen. Fredrik Bruhn tog fram ett sådant stöd redan under sin tid som professor på ­Mälardalens universitet.

– Vi visade där tillsammans med AMD att vi kan få igång Rocm.

BMC ville prompt använda Ryzen V2748?

– Av en slump är TSMC 7 nm med AMD:s transistorbibliotek riktig tålig. Det är samma processnod som Nvidia använder, men Nvidia har eget transistorbibliotek och det har inte samma strålningshärdighet.

Ett annat problem inom rymdprofessorns specialområde är att Kubernetes inte kan hantera störningarna i rymdmiljön.

– För att hantera rymdeffekter behöver anpassningar göras i schemaläggaren, med mera.

Edge och AI i rymden

Om du gillar edge på jorden för att det tar bort flaskhalsar kring kommunikation och fördröjningar, så kommer du att älska edge i rymden.

Framtidens satelliter kommer inte att behöva samla ihop gigabyte av rådata och vänta på att en markstation ska passera under dem för att ta emot data för analys. De kommer att göra analysen själva med hjälp av AI.

Omborddatorerna är på väg att bli kraftfulla appservrar och deras AI-prestanda skruvas upp.

Det byggs datormoln däruppe redan nu med kommunikationslänkar på gigabit/s mellan satelliterna. Exempel är amerikanska Space Development Agencys Space Transportation Layer, SpaceX Starlink och dess militära version Starshield.

Intelligenta rymdfarkoster kommer att kunna manövrera autonomt, även i flock. Intelligensen kommer även att låta satelliter agera effektivt i realtid, både för civila och militära ändamål.

Det här är en utveckling som Fredrik Bruhn har god insikt i genom sitt medlemskap i tankesmedjan Stimson i Washington DC.

– Jag är en av två européer som är inbjudna fellows.

– Det är en plats som ger access till stora tänkare och insikter i vad som är runt två hörn bort och vad som redan finns utan att vara publikt.

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Anne-Charlotte Lantz

Anne-Charlotte
Lantz

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)