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发布于 March 26, 2024

作者 Solidigm Team

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Solidigm™ 高密度 SSD 实现边缘 AI,为天文摄影带来福音

Jordan Ranous 的 Storage Review 文章摘要

Astrophotography image of cosmos stored on Solidigm SSDs using edge AI storage.
Astrophotography image of cosmos stored on Solidigm SSDs using edge AI storage.

自从人类出现以来,我们就一直仰望星空:质疑、思考并寻找答案。但与数千年前不同的是,当今的技术使我们能够利用摄影来捕捉和分析穹宇。 天文摄影翻开了人类探索宇宙永恒魅力的最新篇章。

在技术快速进步的推动下,这一致力于捕捉天体图像的摄影分支近年来经历了一场变革。数字时代引入了先进的成像和人工智能 (AI),这两者都使天文摄影师能够捕捉到具有前所未有的清晰度和深度的图像。但是,数字革命也带来了挑战,特别是在处理、存储和处理这些详细图像中产生的大量数据方面。 在此背景下,Solidigm 高密度 SSD 应运而生,改变了游戏规则。

本文探讨了 SSD 技术对天文摄影的变革性影响,包括 Solidigm™ SSD 如何让天文摄影师更好地了解我们的宇宙。 AI 在天文摄影中的作用 AI 与天文摄影的融合标志着该领域的重大进步,改变了天体数据的处理和分析方式。

AI 算法,尤其是基于机器学习和深度学习的算法,可以筛选大量数据集,识别人类观察者在实际时间范围内无法识别的模式和特征。当目标是从包含细微和复杂数据的图像中提取有意义的信息时,此功能就显得尤为有价值。

图像的 AI 模糊校正表明需要复杂的数据处理。

图 1。使用 AI 天文摄影拍摄的七姐妹星座图像

AI 在天文摄影中的功效在很大程度上取决于它处理的数据的质量。 高质量、详细的图像对于准确的 AI 推理至关重要,因为这些算法根据输入的数据进行学习和预测。在这种情况下,捕获的天文图像的清晰度、分辨率和保真度至关重要。低质量的数据可能会导致 AI-生成的洞察不准确,从而削弱将 AI 集成到天文摄影工作流程的潜在优势。

通过利用 AI 的力量,天文摄影师可以提高工作效率和准确性,为探索宇宙带来新的可能性。

问题概况

尽管 AI 和边缘计算有可能影响天文摄影,但该领域仍然面临着一系列独特的挑战。这些问题主要集中在数据捕获的数量、速度和可靠性上。

1. 海量数据

每张宇宙照片都是一个巨大的数据库,其中包含有关恒星、行星和星系的大量信息。一个晚上的观察所产生的数据量是惊人的,超出了传统数据存储和处理能力的极限。

2. 不同的事件时间尺度

此外,对于天文摄影来说,捕获和处理数据的速度至关重要。天体事件和现象发生的时间尺度各不相同,从转瞬即逝的小行星凌日到星系在天空中的渐变运动。捕捉这些事件并运行相关的 AI 算法,需要的不仅仅是精确的时间把控。这需要能够快速处理和分析数据,以确认捕获是否成功以及收集数据的质量。

3. 数据采集的准确性

可靠性是另一个挑战。捕获的数据必须准确、完整,不能有任何错误或丢失。鉴于许多天体现象都是短暂的或一生只会发生一次的事件,每次数据捕获都非常宝贵,如果因设备故障或处理错误而丢失数据,将是一个重大损失。

边缘数据捕获和计算的重要性

为了应对这些挑战,许多人开始转向天文摄影的边缘计算。边缘计算的本质在于它能够在靠近数据生成地点的地方处理数据,最大限度地减少延迟,减少数据通过网络传输到中央数据中心或云进行处理的需要。

在天文摄影中,边缘服务器是观测站点执行的数据密集型计算任务的骨干。这些服务器旨在本地处理和存储数据,从而减少了向中央数据中心持续传输大量数据的需要。通过将计算能力置于更靠近数据生成地的位置,边缘服务器大大提高了处理速度和效率,这对于天文摄影等时间敏感且数据密集型的领域至关重要。

通过边缘服务器,实时数据处理改变了游戏规则。它使天文摄影师能够立即分析他们拍摄的图像,并就数据质量和观察参数的任何调整需要提供即时反馈。对于捕捉瞬时天体事件或实时决定需要更详细地研究哪些现象,这种即时性至关重要。

边缘计算还大幅减少了数据传输时间和成本。通过在本地处理数据,只有结果或大幅压缩的数据集需要发送到中央服务器进行进一步分析或存储。减少数据传输可节省时间和金钱,同时又确保了数据的完整性。

数据存储挑战和解决方案

边缘计算的强大程度取决于它能够访问的数据。在这种情况下,内存存储的选择通常介于机械硬盘 (HDD) 和 SSD 之间。

传统上,HDD 一直是首选的存储解决方案,因为存储容量更高,每 GB 成本更低。但是,HDD 依赖于机械部件,容易磨损,尤其是在边缘计算环境中,设备可能会受到恶劣或多变条件的影响。HDD 的这种机械特性会导致数据访问时间延迟并降低可靠性,因此对于需要快速数据处理和抵御物理冲击或故障的应用来说,HDD 不太适合。

相比之下,SSD 具有众多优势,非常适合天文摄影和边缘计算环境的需求。没有移动部件不仅可以加快数据访问和传输速度,还可以降低机械故障的风险。此外,SSD 的功耗更低,运行更安静、更高效,提高了其对远程或便携式天文摄影装置的适用性。

遗憾的是,与 HDD 相比,SSD 每 GB 成本较高且容量较小,因此历来被视为对大容量存储需求不太具吸引力。

Solidigm SSD:天文摄影的最佳选择

如今,Solidigm 为客户提供独特的 SSD 解决方案,该解决方案具有 SSD 的所有优点,而没有以前的不足。

大容量存储

独特的是,Solidigm SSD 可提供大容量,与传统 HDD 相比有过之而无不及,同时又不会牺牲 SSD 所著称的速度或可靠性。例如,Solidigm D5-P5336 QLC 解决方案,容量高达 61.44 TB。这种级别的存储容量对于天文摄影来说至关重要,因为一个晚上的观测就能产生数 TB 的数据。

Solidigm D5-P5336 SSD 可用于天文摄影数据存储

图 2。可用于天文摄影构建的 Solidigm D5-P5336 SSD

抗故障能力

更出色的是,Solidigm SSD 拥有超强的抗故障能力。该技术本身没有移动部件,不仅减少了磨损,大大延长了驱动器的使用寿命,而且还最大限度地降低了由于机械故障而导致数据丢失的风险。

完美的表现

在最后,Solidigm SSD 仍然提供业界对 SSD 所期望的所有性能优势。例如,Solidigm D5-P5336 QLC SSD 的连续读取带宽为 28,000 MB/s。Solidigm D5-P5336 具有较高的读写速度,可以快速高效地处理和存储数据,实现实时数据分析和捕获天体现象的快速周转时间。

通过克服与容量和可靠性相关的历史局限性,Solidigm SSD 为天文摄影的边缘计算需求提供了令人信服的解决方案。这意味着天文摄影师能够以前所未有的效率和细节捕获宇宙现象,突破发现的界限,以前所未有的速度和精度记录天体现象。

SSD:天文观测的基石

边缘计算和人工智能的出现对天文摄影进入数字时代产生了深远的影响。Solidigm SSD 凭借其大容量、抗故障能力和卓越性能,成功解决了天文摄影中在数据量、速度和可靠性方面长期面临的挑战。通过提供强大、高效和快速的存储解决方案,这些 SSD 已成为现代天文观测的基石,能够以过去难以想象的速度和容量收集、存储和分析数据。

天文摄影的未来似乎比以往任何时候都更加光明。随着存储技术的不断发展,技术有望突破所能达到的极限,构建更深入的宇宙洞察力,解锁新的发现可能性。

阅读 Storage Review 的 Jordan Ranous 撰写的完整文章

Solidigm™ High-Density SSDs Enable Edge AI in Boon to Astrophotography