ЕАФТЦ рачунари у летјелици спремној за свемир. Кредитна слика: НАСА / Хонеивелл. Кликните за увећање
Нажалост, зрачење које прожима простор може да изазове такве пропусте. Када се честице велике брзине, као што су космичке зраке, сударају микроскопским кругом рачунарских чипова, они могу проузроковати да чипови праве грешке. Ако те грешке пошаљу свемирску летјелицу у погрешном смјеру или поремете систем за одржавање живота, то би могле бити лоше вијести.
Да би се осигурала сигурност, већина свемирских мисија користи рачунарске чипове оштећене зрачењем. Рад-хард чипови су у много чему за разлику од обичних чипова. На пример, садрже додатне транзисторе којима је потребно више енергије за укључивање и искључивање. Козмичке зраке их не могу покренути тако лако. Рад-хард чипови и даље врше тачне прорачуне када би обични чипови могли „пропасти“.
НАСА се ослања готово искључиво на ове издржљиве чипове како би рачунари учинили простор вредним. Али ови чипови направљени по мери имају и неке недостатке: они су скупи, гладни и спори - чак 10 пута спорији од еквивалентног ЦПУ-а у савременом рачунару за потрошаче.
С обзиром да НАСА шаље људе на Месец и на Марс - погледајте Висион фор Спаце Спаце Екплоратион - планери мисија би волели да својим свемирским бродовима дају више рачунских коњских снага.
Имајући више рачунарске снаге на броду, помогло би свемирским бродовима да сачувају један од својих ограничених ресурса: пропусност. Ширина опсега доступна за пренос података на Земљу често је уско грло, а брзине преноса су чак спорије од старих модема за бирање. Ако би се копије сирових података прикупљених сензорима свемирске летјелице могле „укрстити“ на броду, научници би могли вратити само резултате, што би захтијевало много мању ширину појаса.
На површини Месеца или Марса, истраживачи би могли да користе брзе рачунаре да би анализирали своје податке одмах након прикупљања, брзо идентификујући подручја од великог научног интереса и можда прикупили више података пре него што прође пролазна прилика. Роверс би такође имао користи од додатне интелигенције савремених ЦПУ-а.
Кориштење истих јефтиних, моћних Пентиум и ПоверПЦ чипова који се налазе у потрошачким рачунарима било би од огромне помоћи, али да би се то постигло, проблем грешака изазваних зрачењем мора се ријешити.
Овде долази НАСА-ин пројекат назван Енвиронментал-Адаптиве Фаулт-Толерант Цомпутинг (ЕАФТЦ). Истраживачи који раде на пројекту експериментишу са начинима употребе потрошачких ЦПУ-а у свемирским мисијама. Посебно су заинтересовани за „појединачне поремећаје догађаја“, најчешће пропусте изазване једноструким честицама бацила радијације у чипове.
Члан тима Рапхаел Неки од ЈПЛ објашњава: „Један од начина да брже користите потрошачке ЦПУ у простору је једноставно имати три пута више ЦПУ-а колико вам треба: Три ЦПУ-а обављају исти израчун и гласују о резултату. Ако један од ЦПУ-а направи грешку изазвану радијацијом, друга два ће се и даље сложити, добивајући на тај начин гласање и дати тачан резултат. "
Ово функционише, али често је прекомерно трошење драгоцене електричне енергије и рачунарске снаге за троструко проверу израчуна који нису критични.
„Да бисмо то постигли паметније и ефикасније, развијамо софтвер који има важност израчуна“, наставља Неки. „Ако је веома важно, попут навигације, сва три ЦПУ-а морају гласати. Ако је то мање важно, попут мерења хемијске шминке стене, можда ће бити укључени само један или два ЦПУ-а. “
Ово је само једна од десетина техника исправљања грешака које ЕАФТЦ обједињује у један пакет. Резултат је много боља ефикасност: Без софтвера ЕАФТЦ, рачунару заснованом на потрошачким процесорима потребно је 100-200% вишка да би се заштитио од грешака изазваних радијацијом. (100% редунданција значи 2 ЦПУ-а; 200% значи 3 ЦПУ-а.) Са ЕАФТЦ-ом је потребно само 15-20% вишка за исти степен заштите. Све то уштеђено време ЦПУ-а може се производно искористити.
„ЕАФТЦ неће заменити радне хард процесоре“, упозоравају неки. „Неки задаци, попут животне подршке, су толико важни да ћемо увек желети чипове очврснуте радијацијом.“ Али, у догледно време, алгоритми ЕАФТЦ могу да одузму део оптерећења за обраду података са тих чипова, чинећи знатно већом снагом рачунара доступним будућим мисијама.
Први тест ЕАФТЦ-а биће на сателиту званом Спаце Тецхнологи 8 (СТ-8). Део НАСА-иног Новог миленијумског програма, СТ-8 тестираће нове експерименталне свемирске технологије попут ЕАФТЦ-а, омогућавајући им коришћење у будућим мисијама са већим поверењем.
Сателит, предвиђен за лансирање 2009. године, прескочиће Ван Алленове зрачне појасеве током сваке своје елиптичне орбите, тестирајући ЕАФТЦ у овом окружењу високог зрачења слично дубоком свемиру.
Ако све пође добро, свемирске сонде које иду кроз соларни систем можда ће ускоро користити потпуно исте чипове који се налазе на вашем рачунару - без грешака.
Изворни извор: НАСА Невс Релеасе
