Die Experten installierten ein auf Online-Marktplätzen erhältliches GPU-Modul namens Jetson TX2i von Nvidia in einem Hyperschallflugzeug (Geschwindigkeit über Mach 7).
Tests haben gezeigt, dass dieses spezielle Modul CFD-Modelle (Computational Fluid Dynamics) mit beispielloser Leistung verarbeiten kann und die Verarbeitungszeit für Berechnungen, die zuvor Sekunden dauerten, auf nur 25 Millisekunden reduziert – viermal schneller als ein menschlicher Wimpernschlag.
Laut dem gemeinsamen Projektteam des Beijing Electric Machinery Research Institute und der Dalian University of Technology ist das Modul aufgrund seiner Reaktionsgeschwindigkeit ideal für die „Echtzeitoptimierung von Kraftstoffversorgungssystemen, Fehlerdiagnose und fehlertolerante Steuerung in Überschall-Scramjet-Triebwerken“.
Leistung steigern, Kosten senken
TX2i ist ein Industrieanwendungsprodukt von Nvidia, dem derzeit weltweit größten KI-Chip-Unternehmen, das vor etwa 6 Jahren gegründet wurde. Die Spitzenleistung dieses Moduls beträgt nur 20 % des leistungsstärksten KI-Chips – H100.
Der Vorteil des TX2i liegt jedoch in seinem niedrigen Preis von nur wenigen Hundert USD im Vergleich zu Zehntausenden von USD für High-End-Modelle mit Nvidia-Chip. Ganz zu schweigen davon, dass der GPU-Mangel und die Exportbeschränkungen Washingtons den Zugang zum H100 noch schwieriger machen. Stattdessen ist der TX2i überall erhältlich, steht nicht auf der Verbotsliste und kann problemlos online gefunden werden.
In einem wissenschaftlichen Artikel, der letzten Monat im Journal of Propulsion Technology veröffentlicht wurde, erklärte das Projektteam, dass das kostengünstige Modul von Nvidia dabei hilft, die Reichweite und Stabilität von Hyperschall-Triebwerken zu erhöhen und gleichzeitig die Forschungs- und Entwicklungskosten deutlich zu senken.
Dies ist nicht das erste Mal, dass chinesische Wissenschaftler amerikanische Chips in der Forschung an Hyperschallwaffen einsetzen. In einigen Studien wurden zuvor Intel-CPUs und High-End-Grafikkarten von Nvidia in komplexen Hochgeschwindigkeits-Feldsimulationen verwendet.
„Hochleistungsgrafikkarten verfügen über hervorragende Rechenkapazitäten, benötigen aber unterstützende Geräte wie Speicherplattformen, Stromversorgungen und Kühlung“, schrieb das Expertenteam. „Sie haben Nachteile wie einen hohen Stromverbrauch, ein hohes Gewicht und eine große Größe, sodass sie den Anforderungen an kleine und leichte eingebettete Controller in der Luft- und Raumfahrt nicht gerecht werden können.“
Strategie-Upgrade
Die Verbreitung der Hyperschallwaffentechnologie bereitet den Vereinigten Staaten große Sorgen. Im Jahr 2017 schlug die Rand Corporation vor, Washington solle mit Moskau und Peking zusammenarbeiten, um andere Länder am Erwerb derartiger Technologien zu hindern.
Einige Militärexperten räumen ein, dass die Hyperschallwaffentechnologie gewisse Risiken birgt. Eine der größten Auswirkungen besteht jedoch darin, dass sie den „Zusammenbruch der US-zentrierten Weltordnung“ beschleunigen könnte.
Sie argumentieren, dass Hyperschallraketen die Verteidigung von Flugzeugträgerflotten durchdringen könnten – eine Streitmacht, auf die sich die USA seit langem verlassen, um eine globale militärische Überlegenheit zu erreichen. Wenn also immer mehr Länder über Hyperschallwaffen verfügen, könnte der Vorteil, den einige wenige Länder aufgrund ihrer bedeutenden Seemacht jahrhundertelang hatten, zu Ende gehen.
Immer mehr Länder, darunter Deutschland, Frankreich, Japan, Nordkorea und der Iran, haben Forschungs- und Entwicklungsprogramme für Hyperschallwaffen gestartet. Sogar die Houthis, eine Rebellengruppe, die weite Teile des Jemen kontrolliert, behaupteten, eine Hyperschallrakete getestet zu haben, die Geschwindigkeiten von Mach 8 erreichen kann.
Das chinesische Team veröffentlichte außerdem eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Integration von TX2i in ein Hyperschallfahrzeug, die detaillierte Formulierungen enthält und auf mögliche technische Probleme eingeht, wie etwa Einschränkungen der Simulationsrastergröße, Speicherverwaltung, Codeoptimierung und spezifische Kompilierungsbefehlskarten. Sogar die Kommunikationsschnittstelle und das Protokoll des Controllers entsprechen internationalen Standards.
Die Autoren stellten jedoch auch fest, dass im Zuge der Integration von KI-Chips in Fahrzeuge „weitere Forschungen zur Eingabemodellierung, Stoßwellenkalibrierung und Datenmodellierung erforderlich sind“.
Mehrere wichtige Parameter im Zusammenhang mit diesen Aufgaben müssen häufig während umfangreicher Windkanaltests und während tatsächlicher Flüge erreicht werden.
Die Zeitung SCMP kommentierte, dass trotz der positiven Testergebnisse kaum eine Möglichkeit bestehe, dass China TX2i für inländische Hyperschallraketen einsetzen werde. Das Militär des Landes wird vorrangig Chips von einheimischen Herstellern verwenden, um eine bessere Leistung zu gewährleisten, ohne sich um Zuverlässigkeit und Lieferkettensicherheit sorgen zu müssen.
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