热量：卫星肉体是GPU的毒药
分布式、并行与集群计算
2025-01-28 v1
摘要
在卫星应用中，由于在轨道周期中温度波动极端，管理热条件是一个重要挑战。一种解决方案是在卫星未暴露于阳光时加热，这可以保护卫星免受极端低温。然而，为Graphics Processing Units (GPU) 正常和高效地运行，还需要进行散热。本文研究将GPU用作低轨道 (LEO) 卫星被动加热手段的可行性。我们的做法在卫星轨道的阴影阶段生成热量，取代传统加热系统，同时也会对GPU进行冷却。结果揭示了该方法的潜在优势和局限性，包括成本影响、操作限制以及涉及的技术复杂性。此外，本文探讨了GPU在不同计算负载下的热行为，特别关注执行驱动和FLOP驱动的工作负载。本文还讨论了改进基于GPU的加热解决方案的未来方向，包括进一步的成本分析、系统优化以及在实际卫星任务中的实验测试。
引用
@article{arxiv.2501.14757,
title = {Heat: Satellite's meat is GPU's poison},
author = {Zhehu Yuan and Jinyang Liu and Guanqun Song and Ting Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.14757},
year = {2025}
}