MAX programı, analog işleme, hiperboyutlu hesaplama veya hibrit yaklaşımlar kullanan sinyal işleme avantajlarından yararlanmayı amaçlıyor.
ABD askeri araştırmacıları, yeni nesil pasif algılama, gerçek zamanlı sentetik açıklıklı radar görüntüleme ve karşı konulamayan iletişim için yüksek dinamik aralıkta çalışabilen büyük ölçekli verimli bir korelatör geliştirecek bir şirket arıyordu. Çözümü, Epirus Inc. firmasından bulduklarını açıkladılar.
Ohio’daki Wright-Patterson Hava Kuvvetleri Üssü’ndeki ABD Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı yetkilileri, Salı günü Massive Cross-Correlation (MAX) projesi için Epirus’a 5,4 milyon dolarlık bir sözleşme verdiğini duyurdular.
MAX programı, analog işleme, hiperboyutlu hesaplama veya hibrit yaklaşımlar kullanan sinyal işleme avantajlarından yararlanmayı amaçlıyor.
MAX, güncel dijital sinyal işleme sistemlerine kıyasla en az 100 kat güç verimliliği ve bilgi işlem yoğunluğu artışı elde etmeyi amaçlamaktadır. Hava Kuvvetleri araştırma laboratuvarı, sözleşmeyi Arlington, Virginia’daki Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) adına verdi. Araştırmacılar, matematiksel korelasyon işlevinin neredeyse tüm dijital sinyal işleme sistemlerinin merkezinde olduğunu, benzerlikleri karşılaştırmak için zaman ve frekans alanları arasında hareket etmek için birkaç hesaplama açısından pahalı dijital hızlı Fourier dönüşümü kullandığını açıklıyor.
Ayrıca, gerçek hayattaki bozulmalar ve çevredeki arka plan gürültüsü, zayıf sinyalleri gürültü seviyesinin altında algılamak için yüksek dinamik aralıkta işlem yapmak için güç tüketimi yüksek dijital sinyal işleme kullanılmasını gerektirir.
Araştırmacılar, oluşan korelasyon hesaplamasının güç açısından üstel olarak ölçeklendiğini belirtiyorlar. Bu nedenle, bugünkü sistemler, düşük bant genişliği ile göreli olarak küçük bir frekans aralığında korelasyon yapmak için grafik işlem birimlerinin (GPU’lar) ve alan programlanabilir kapı dizilerinin (FPGA’lar) raflarını gerektirir. Bu güç ölçeği ilişkisi, yüksek frekanslarda, büyük bant genişliklerinde ve yüksek dinamik aralıkta aynı anda işlem yapmayı önleyen şeydir.
Massive Cross Correlation (MAX) programı, ileri CMOS düğümlerinde korelasyon için devrim yaratan bir adım atmaya çalışır ve analog hesaplamanın gelecekteki ABD askeri algılama, görüntüleme ve iletişim sistemlerindeki uzun süredir gerçekleşmeyen potansiyelini gerçekleştirmek için tasarlanmıştır. Epirus araştırmacıları, 72 desibel donanım dinamik aralığında 100 tera işlem/watt güç verimliliği, 120 desibel toplam sistem dinamik aralığı, 5 gigasample/sn örnekleme hızı ve 10 watt güç tüketiminde analog korelatörün 1,7 x 1,7 x 0,25 inç boyutunda olmasını hedefliyorlar.
Şirket, 22 nanometre CMOS’a uygulanmış bir analog korelatörün, 14 nanometre CMOS’a uygulanmış güncel dijital FPGA’ya kıyasla %100 performans/enerji verimliliği artışı elde etme hedefine sahip.
Dört yıllık MAX programı, 500 tera işlem/watt güçlü en az 48 desibel donanım dinamik aralığına sahip ölçeklenebilir verimli analog devrelerin gösterileceği 18 aylık bir ilk aşamaya, 72 desibelden daha iyi 100 tera işlem/watt’a sahip küçük ölçekli bir analog korelatörün gösterileceği 15 aylık ikinci bir aşamaya ve 100 tera işlem/watt verimliliğine, 72 desibel donanım dinamik aralığına ve 48 desibel sinyal işleme kazancına sahip 10 watt form faktöründe ve 5 gigasample/sn verimlilikte büyük ölçekli bir analog korelatörün gösterileceği 15 aylık bir üçüncü aşamaya sahip olacak.
Daha fazla bilgi için, Epirus web sitesini www.epirusinc.com, DARPA’yı www.darpa.mil veya Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarını www.afrl.af.mil adresinden ulaşabilirsiniz.
