La Cina dimostra che perfino con un chip AI a basso costo può sviluppare il volo ipersonico

Un team di scienziati cinesi ha pubblicato una guida passo-passo per l’integrazione di un modulo di chip di intelligenza artificiale (AI) a basso costo e facilmente reperibile per aumentare le prestazioni dei veicoli ipersonici.

Il chip scelto, NVIDIA Jetson TX2i, ha dimostrato di aumentare notevolmente il controllo del motore scramjet, l’autonomia e la stabilità di volo in situazione ipersonica.

Inoltre, il chip è relativamente economico, il che lo rende una valida considerazione per chiunque costruisca veicoli ipersonici. In questo caso, il team ha utilizzato il chip su un veicolo a propulsione aerea in grado di raggiungere una velocità di volo di oltre Mach 7.

Secondo il team di ricerca, questo modulo può elaborare in modo efficiente i modelli di fluidodinamica computazionale. Ciò implica che i calcoli che richiedevano secondi per essere completati, ora possono essere eseguiti in soli 25 millisecondi, quattro volte più velocemente di un battito di ciglia.

Il team di ricerca dell’Istituto di Ricerca sulle Macchine Elettriche di Pechino e dell’Università di Tecnologia di Dalian ha pubblicato i suoi risultati in un documento sottoposto a revisione paritaria il 13 marzo sulla rivista accademica cinese Propulsion Technology.

Il team ha scoperto che la velocità di risposta del modulo era ideale per l’ottimizzazione in tempo reale del sistema di alimentazione del carburante, la diagnosi dei guasti e il controllo con tolleranza ai guasti nei motori scramjet.

Il team ha scoperto che il picco delle prestazioni in singola precisione del modulo era di circa 1,26 teraflop (TFLOPS). Si tratta solo del 2% circa della capacità del chip AI più potente dell’azienda, l’H100.

Nel caso in cui non lo sapesse, un teraflop è una misura delle prestazioni di una GPU ed è spesso fondamentale quando si confrontano le schede grafiche. Per mettere in prospettiva le prestazioni TFLOPS di questo chip, un processore Xbox Series X è capace di circa 12 TFLOPS.

C’è però un problema: l’H100 è costoso, con un prezzo di decine di migliaia di dollari. D’altra parte, Jetson TX2i è relativamente più economico e può essere acquistato per poche centinaia di euro, non oltre 500, per cui possiamo parlare di un volo ipersonico proletario. Inoltre, i controlli sulle esportazioni degli Stati Uniti non lo limitano, quindi può essere acquistato online.

Nvidia H100

Secondo il team guidato dal Professor Sun Ximing, il modulo Jetson TX2i nel sistema di controllo del motore scramjet ha aumentato la portata e la stabilità dei veicoli ipersonici, riducendo i costi di ricerca e sviluppo.

“Le schede grafiche ad alte prestazioni possiedono eccellenti capacità di calcolo, ma richiedono attrezzature di supporto come una piattaforma di hosting, un alimentatore e un radiatore”, ha spiegato il team di Sun.

“Hanno svantaggi come l’elevato consumo di energia, il peso elevato e le grandi dimensioni, che non soddisfano le richieste di controllori embedded leggeri e di piccole dimensioni nel settore aerospaziale”, ha scritto il team di Sun nel suo documento.

Perché il team ha pubblicato questa guida?

Il documento fornisce una guida dettagliata con formule e affronta le potenziali sfide ingegneristiche, come la limitazione delle dimensioni della griglia di simulazione, la gestione della memoria, l’ottimizzazione del codice e gli schemi di istruzioni di compilazione specifici.

Il team ha dichiarato nel documento: “Per applicare [il chip AI] ai veicoli ipersonici, è necessario un ulteriore lavoro nella modellazione dell’ingresso, nella correzione delle onde d’urto e nella modellazione dei dati”.

Secondo il South China Morning Post (SCMP), non è chiaro perché i ricercatori abbiano scelto il chip Nvidia per il loro esperimento. Tuttavia, SCMP osserva che è improbabile che la Cina utilizzi questo chip per potenziare i suoi veicoli ipersonici in futuro.

Non è possibile che i tecnici cinesi si stiano prendendo gioco di quelli americani che hanno così grandi difficiltà nello sviluppare un mezzo ipersonico, dicendo loro che, anche con un processore non esattamente d’avanguardia, possono similare e guidare il volo ipersonico. Perché sicuramente la Cina ha, a propria disposizione, dei processori ben migliori di quelli mediocri qui presentati.