超音速ミサイルは超安価なAIチップにより「瞬く間に」パワーアップ

[広告_1]

専門家らは、オンラインマーケットプレイスで入手可能なNvidia製のJetson TX2iと呼ばれるGPUモジュールを極超音速航空機（速度マッハ7超）に搭載した。

テストでは、この特定のモジュールが数値流体力学 (CFD) モデルを前例のないパフォーマンスで処理できることが示され、以前は数秒かかっていた計算の処理時間がわずか 25 ミリ秒にまで短縮されました。これは、人間の瞬きの 4 倍の速さです。

北京電機研究所と大連理工大学の共同プロジェクトチームによると、このモジュールの応答速度は「超音速スクラムジェットエンジンの燃料供給システムのリアルタイム最適化、故障診断、フォールトトレラント制御」に最適だという。

パフォーマンスの向上、コストの削減

TX2iは、約6年前に誕生した、現在世界最大のAIチップ企業であるNvidiaの産業用アプリケーション製品です。このモジュールのピークパフォーマンスは、最も強力な AI チップである H100 のわずか 20% です。

TX2i モジュールは、ジェットエンジンのパフォーマンスを最適化するのに最適です。写真: Nvidia

しかし、TX2i の利点はその低価格であり、ハイエンドの Nvidia チップモデルが数万ドルかかるのに対し、TX2i はわずか数百ドルです。言うまでもなく、GPU 不足とワシントンの輸出制限により、H100 の入手はさらに困難になっています。その代わりに、TX2i は広く入手可能で、禁止リストには載っておらず、オンラインで簡単に見つけることができます。

先月「Journal of Propulsion Technology」に掲載された科学論文の中で、プロジェクトチームは、NVIDIAの低コストモジュールが極超音速ジェットエンジン制御システムによって極超音速機の航続距離と安定性が向上し、研究開発コストも大幅に削減されると述べた。

中国の科学者が極超音速兵器の研究に米国製のチップを使用したのは今回が初めてではない。これまで、いくつかの研究では、複雑な高速フィールドシミュレーションに Intel CPU とハイエンドの Nvidia グラフィックカードが使用されていました。

「高性能グラフィックカードは優れた計算能力を備えていますが、ストレージプラットフォーム、電源、冷却などのサポートデバイスが必要です」と専門家チームは書いています。「消費電力が高く、重量が重く、サイズが大きいなどの欠点があり、航空宇宙分野の小型軽量組み込みコントローラーのニーズを満たすことができません。」

戦略のアップグレード

極超音速兵器技術の拡散は米国にとって大きな懸念事項である。 2017年、ランド研究所は、他国によるこうした技術の取得を阻止するためにワシントンがモスクワおよび北京と協力すべきだと提案した。

雲の上を飛ぶ極超音速ロケットロイヤリティフリー画像 1676330497.jpg — 多くの国が極超音速兵器の開発を競っている。

一部の軍事専門家は極超音速兵器技術が一定のリスクをもたらすことを認めているが、最も大きな影響の一つは「米国中心の世界秩序の崩壊」を加速させる可能性があることだ。

彼らは、極超音速ミサイルは航空母艦隊の防衛線を突破できると主張している。これは米国が長年、世界的な軍事的優位性を獲得するために頼ってきた戦力である。したがって、極超音速兵器を保有する国が増えれば、数世紀にわたって強力な海軍力を持つ少数の国が保持してきた優位性が失われる可能性がある。

ドイツ、フランス、日本、北朝鮮、イランなど、ますます多くの国が極超音速兵器の研究開発プログラムを開始している。イエメンの大部分を支配する反政府勢力フーシ派でさえ、マッハ8の速度に達する極超音速ミサイルの実験を行ったと主張している。

中国チームはまた、TX2i を極超音速車両に統合する方法に関するステップバイステップのガイドも公開しました。これには詳細な定式化が含まれており、シミュレーショングリッドサイズの制限、メモリ管理、コードの最適化、特定のコンパイル命令マップなどの潜在的な技術的問題にも対処しています。コントローラーの通信インターフェースとプロトコルも国際標準に従って構築されています。

しかし、著者らは、AIチップを車両に統合するプロセスにおいては、「入力モデリング、衝撃波の較正、データモデリングに関するさらなる研究が必要だ」とも指摘している。

これらのタスクに関連するいくつかの重要なパラメータは、多くの場合、大規模な風洞試験中および実際の飛行中に達成する必要があります。

SCMP紙は、試験結果は良好であったものの、中国が国産の極超音速ミサイルにTX2iを使用する可能性は低いと論評した。同国軍は信頼性やサプライチェーンの安全性を心配することなく、より優れた性能を確保するため、国内メーカー製のチップの使用を優先する。