Candies Silicon · Interstellar
Candies DeepNet
星际级分布式计算网络，跨越行星的算力基础设施
- 1000+ AU 通信
- 99.999% 可靠性
- 50 年寿命
- 0.5 W 功耗
核心指标
0
AU 通信距离
0
% 通信可靠性
0
年 器件设计寿命
0
W 深空处理器功耗
DeepNet Architecture
Candies DeepNet 星际网络架构
DeepNet 采用四层分布式架构：终端层（航天器节点）、中继层（拉格朗日点中继站）、行星层（行星基地高算力节点）和骨干层（星际激光链路），通过 DTN 协议栈互联。
终端层——DeepNet-M 节点
每个航天器搭载 0.5 W 辐射硬化处理器（CNT-FET）+ 激光通信 + 自主导航 AI，支持 50 年深空运行。
中继层——DeepNet-R 中继站
拉格朗日点部署高增益天线 + 数据缓存 + DTN 路由，支持存储-转发和星际链路中继。
骨干层——星际激光链路
100 Gbps @ 1 AU 星际激光通信骨干网，连接地球、火星、木星及更远节点，构成全太阳系高速网络。
Core Technologies
星际计算核心技术
从辐射硬化处理器到星际共识算法，深空算力的全栈能力。
辐射硬化 · 50 年寿命
碳纳米管晶体管 + 四层辐射防护，总剂量耐受 >10 Mrad，工作温度 -180°C 至 +150°C，设计寿命 50 年，为深空任务提供持久算力。
DTN 协议 · 延迟容忍
存储-转发网络协议栈，支持分钟到年级的星际延迟，无需端到端连接，数据可在中继节点可靠存储等待转发。
自主导航 · 边缘 AI
恒星视觉 SLAM + N 体轨道计算 + 避障决策，0.5 W 功耗下实现自主导航，无需地球指令，支持实时避障和轨道修正。
星际共识 · 分布式计算
异步拜占庭容错共识算法 + 星际区块链，跨行星状态一致性，容忍 1/3 恶意节点，支持星际分布式任务调度。
Applications
星际应用场景
从火星任务到星际探测器，深空计算的全场景覆盖。
载人火星任务
全程自主导航、实时通信、分布式计算保障。
外行星探测
木星/土星系统分布式科学观测网络。
星际探测器
50 年寿命跨星际通信中继节点。
小行星采矿
自主勘探、采矿调度、资源运输优化。
空间站计算
空间站边缘 AI + 地面云计算协同。
月球基地网络
月面基站 + 月轨中继 + 地月高速链路。
太空碎片清理
自主追踪、规避、清理碎片的 AI 调度。
深空中继站
拉格朗日点部署数据缓存+路由中继。
星际区块链
跨行星状态一致性，异步共识验证。
分布式科学计算
多节点协同处理天文观测/物理模拟。
深空 AI 推理
边缘 Transformer 自主决策，无需地球指令。
星际数据备份
纠删码分布式存储，数据跨行星冗余。
Performance
深空性能基准
与现有航天级系统在通信、抗辐射、寿命等维度的对比。
深空通信数据率（@ 火星）
快 50000×- Candies
- 100 Gbps
- NASA DSN
- 0.002 Gbps
处理器抗辐射总剂量
10× 耐受- Candies
- 10 Mrad
- 航天级硅基
- 1 Mrad
自主导航决策延时
快 480×+- Candies
- <1 秒（火星）
- 地球指令往返
- 480 秒（火星）
器件设计寿命
3.3× 更长- Candies
- 50 年
- 当前航天级
- 15 年
测试环境：Linux 6.8、Candies Driver 3.2、室温 25°C。结果仅供产品对比参考。
Missions
深空任务案例
从火星载人任务到星际探测器，DeepNet 的实际部署。
深空探索
火星载人任务计算基础设施
为火星载人任务部署 DeepNet 网络：6 个中继站（地火拉格朗日点）+ 火星表面计算集群 + 宇航员舱载节点，提供全程自主导航、实时通信和分布式计算。
改进前
依赖地球 DSN，通信延时 4-24 分钟，无法自主避障
改进后
DeepNet 全程自主导航，星间 100 Gbps，本地决策 <1 秒
- 自主决策 实时
- 通信带宽 ↑ 50000×
行星科学
外行星探测器网络
在木星和土星系统部署 DeepNet 节点网络，各探测器/着陆器通过星间激光链路互联，数据经中 relay 链路回传地球，支持外行星系统的分布式科学观测。
改进前
各探测器独立工作，数据回传速率 kbps 级
改进后
DeepNet 星间组网，数据聚合回传，10 Gbps @ 10 AU
- 数据回传 ↑ 1000000×
- 网络覆盖 木星+土星系统
星际探索
星际探测器通信中继
为飞往半人马座的星际探测器配备 DeepNet-I 节点，50 年设计寿命保障跨星际通信，探测器自主采集数据并通过激光链路逐步回传。
改进前
旅行者号：11 W 功耗，23 bps，~50 AU 极限
改进后
DeepNet-I：0.5 W，10 kbps @ 1000 AU，50 年寿命
- 通信距离 20× 更远
- 数据率 ↑ 400×
Specifications
系统规格
处理器、通信、导航与分布式网络完整参数。
深空处理器
| 晶体管技术 | 碳纳米管晶体管（CNT-FET），辐射耐受 100× 硅基 |
|---|---|
| 算力 | ~10 TOPS（0.5 W 功耗） |
| 能效比 | 20 TOPS/W（比硅基 CMOS 高 1000×） |
| 工作温度 | -180°C 至 +150°C |
| 设计寿命 | 50 年（总剂量耐受 >10 Mrad） |
星际通信系统
| 通信方式 | 激光链路（主）+ 射频备份 |
|---|---|
| 数据率 | 100 Gbps @ 1 AU / 10 Gbps @ 10 AU |
| 通信距离 | 1000+ AU（星际探测器就绪） |
| 协议栈 | DTN Bundle Protocol v7 + 星际路由 |
| 可靠性 | 99.999%（冗余链路 + 纠错编码） |
自主导航
| 视觉 SLAM | 恒星/行星特征识别，自主定位精度 <100 m |
|---|---|
| 轨道计算 | N 体引力 + 相对论修正，实时轨道预测 |
| 避障 | 小行星/碎片自主规避，决策延时 <1 秒 |
| AI 推理 | 边缘 Transformer，支持自然语言任务描述 |
分布式计算网络
| 共识算法 | 星际异步 BFT，容忍 1/3 恶意节点 |
|---|---|
| 状态同步 | 星际区块链，确认时间与距离成正比 |
| 计算调度 | 延迟感知任务调度，本地优先+跨星协作 |
| 存储 | 分布式纠删码存储，容忍任意节点丢失 |
Interstellar Computing
星际计算技术
深空通信协议、星际互联网架构、辐射硬化处理器、自主导航计算与星际分布式计算网络等技术模块说明。
深空通信协议
核心延迟容忍网络与星际通信协议栈
束协议（BP）
DTN 的核心协议，实现存储-转发和端到端可靠传输
利克里传输协议（LTP）
点对点可靠传输，处理长延迟和链路中断
接触图路由
基于预计算的通信窗口规划数据转发路径
辐射硬化处理器
前沿抗宇宙射线的高可靠性星载计算平台
三模冗余
三个相同模块并行计算，多数表决输出
EDAC 内存
错误检测与纠正保护存储器数据完整性
抗辐射工艺
SOI、SiGe 等抗辐射半导体工艺
自主导航计算
不依赖地面指令的星载自主决策系统
光学导航
基于恒星、行星图像的自主定位
路径规划
考虑引力辅助和燃料约束的最优轨迹计算
故障自愈
检测异常并自主切换备份系统
Comparison
与现有航天系统对比
与 NASA DSN、航天级处理器的关键指标对比。
| 指标 | Candies Semiconductor | 传统方案 |
|---|---|---|
| 处理器抗辐射 | >10 Mrad 总剂量 | 当前航天级: ~1 Mrad / 商用: ~100 krad |
| 深空通信距离 | 1000+ AU | DSN: ~50 AU（旅行者号） / 激光: ~3 AU 验证 |
| 通信数据率 | 100 Gbps @ 1 AU | DSN: ~2 Mbps @ 火星 / 激光演示: 622 Mbps |
| 器件设计寿命 | 50 年 | 航天级: ~15 年 / RTG: ~30 年 |
| 处理器功耗 | 0.5 W / 10 TOPS | 航天处理器: ~5 W / 0.1 TOPS |
| 工作温度范围 | -180°C 至 +150°C | 硅基: -55°C 至 +125°C / 需热控 |
FAQ
常见问题
星际计算的通信协议、辐射防护与分布式挑战。