HTCinside


Proč jsou procesory vesmírné třídy pomalé? (MarsRover používá 200MHz CPU)

Lidé snili o mimozemském světě již po staletí. Ale kdo věděl, že jednou budeme moci přistát na Měsíci. Máme spoustu odkazů, které hovoří o tom, jak starověcí lidé pracovali na astronomických záležitostech.

Mnoho učenců z celého světa pokračovalo v práci na astronomii. Od starověkého řeckého učence Ptolemaia až po velkého starověkého indického filozofa Aryabhattu každý ukázal, že vesmírný svět je něco, co musí být dešifrováno.

V průběhu let astronomové a matematici hodně pracovali na rozluštění záhad týkajících se hvězdného světa. První raketa byla představena v roce 400 BCE (podle mýtů). Řecký filozof a matematik Archytas poprvé přišel s dřevěným holubem, který byl poháněn unikající párou.

Později, po sto let, se létající zařízení používalo jako vojenská zbraň. Ve 20čtstoletí představil ruský vědec Konstantin E. Ciolkovskij raketu. Německý vědec Herman O Barth přinesl světu renesanci raketové vědy a techniky. Jeho vědecké vybavení také pomáhalo nacistům ve druhé světové válce.

Po druhé světové válce mnoho německých vědců pomáhalo Sovětskému svazu i USA v soutěži o vysílání raket do vesmíru. Po několika snahách země pocítily dostatek sebedůvěry, aby poslaly své vynálezy do vnějšího světa. Mnoho zvířat bylo vysláno do vesmíru, aby prozkoumalo situaci, a poté byli vysláni lidé.

Jurij Gagarin, ruský kosmonaut, byl prvním člověkem, který zažil vesmír. Později bylo vysláno mnoho kosmonautů, aby analyzovali vesmírné pohyby. Vesmírná technologie byla v těchto dnech tak vylepšena, že Kosmická loď Voyager I dokázal opustit naši sluneční soustavu a stal se prvním umělým objektem, který dosáhl mezihvězdného prostoru.

Moderní vesmírné vybavení

Vědci objevili různé druhy záření ve vesmírném prostředí, což je považováno za zlom v historii kosmického inženýrství. V dnešní době je radiace považována za klíčový faktor při budování vesmírných počítačů. Hlavním odkazem záření je kosmické záření, sluneční částice a protonové a elektronové pásy, které pokrývají magnetické pole Země.

První počítač vstoupil do vesmíru v 60. letech minulého století na palubě kosmické lodi Gemini. Tento počítač prošel před odesláním do vesmíru téměř 100 testy a pracoval s nejmenšími obtížemi. Vědci analyzovali každý pohyb včetně vystavení vibracím, vakuu a vysokým teplotám. Ale fungovalo to dobře.

Zbytek fungoval dobře a nebyl vystaven radiaci. Normálně se výpočetní a procesorové inženýrství provádělo vpřed, zpočátku zmenšováním velikostí funkcí a zlepšením taktu. Tranzistory jsou od 240nm do 7nm, které máme v našich chytrých telefonech, menší až menší.

Proč jsou procesory pomalé?

Inženýři a vývojáři se snaží taktovat CPU na vyšší frekvenci, aby zvýšili potenciál procesorů. Hlavním problémem záření je to, že pokud je zasaženo částicí, mohou se data uložená v paměti CPU poškodit. To znamená, že nabitá částice bude mít omezený čas na poškození uložených dat.

Jiné je to ale v jiných případech, například u nízko taktovaných dat je šance na poškození paměti relativně vyšší než u těch vysoko taktovaných. Tato tendence se nazývá latching-windows.

Vyšší rychlost hodin je však vůči záření zranitelnější, protože zvyšuje zablokování oken. To je důvod, proč jsou procesory odolné proti záření vždy taktovány níže než jejich komerční protějšky.

Abych to shrnul, každý způsob, jak se je snažíme zrychlit, je také činí křehčími.