9.8.2018 15:15 | Veda

Počítač prežije aj vesmírne žiarenie. SSD disky sú na tom horšie

Medzinárodná vesmírna stanica.
Medzinárodná vesmírna stanica. Zdroj: NASA

Vesmírnym počítačom bude možno stačiť iba softvérová ochrana.

V súvislosti s možnými pilotovanými letmi do vzdialeného vesmíru vystupuje do popredia problém slabej výpočtovej techniky vo vesmíre.

Kozmické žiarenie dokáže v polovodičovej elektronike narobiť poriadny zmätok, a preto sa používajú vo vesmíre počítače so zvýšenou odolnosťou. Majú masívne obaly, ktoré síce dokážu chrániť elektroniku pred dažďom častíc, ale na druhej strane značne zvyšujú hmotnosť nákladu, vynášaného na obežnú dráhu.

Ich spoľahlivosť musí byť stopercentná, preto sa pred nasadením dlhodobo testujú a v porovnaní s pozemskou technikou sú generačne dosť pozadu. Dostatočný výpočtový výkon na palube určite vylepší vyhliadky pilotovaných misií na Mesiac alebo Mars.

Preto by sa mali vesmírne počítače čo najviac priblížiť úrovni aktuálnej pozemskej techniky.

Téme sa venuje portál Cnet.

Počítače, ktoré sa starajú o seba

Generačné oneskorenie vidieť napríklad na ISS, kde sa používajú procesory Intel 386SX. Tie boli vyvinuté ešte v roku 1985. Vozidlo Curiosity si zase v roku 2011 odviezlo na Mars počítač, postavený na čipe PowerPC 750 z roku 1997.

Toto vesmírne hardvérové meškanie by mohla drasticky zmierniť technológia spoločnosti HPE (Hewlett Packard Enterprise). V nej sa nevyužívajú žiadne masívne prvky na ochranu pred radiáciou.

Firma stavila na softvérové riešenie, ktoré zabezpečí počítaču autonómnu sebaobranu pred poruchami. Jeho základom je neustály monitoring parametrov počítača, ako teplota a napätie procesora, chyby pamäte a rýchlosť ventilátorov chladenia.

Nájdené problémy izoluje, pričom zníži výkon a snaží sa tieto prekážky obísť, vyriešiť a vrátiť celý systém do pôvodného stavu. V mimoriadne závažných prípadoch sa systém automaticky vypne.

Správu pamäte vyriešili pomocou softvéru HPE MEMLog, ktorý sa úspešne využíva v dátových centrách. Táto technológia rozdeľuje pamäťové čipy do nespočetne veľa malých prvkov.

Počítač môže vyňať akýkoľvek z nich, ktorý by naznačoval trvalé zlyhanie. MEMLog dokáže týmto spôsobom eliminovať väčšie problémy hneď v zárodku.

Ďalšie míľniky na seba nenechali dlho čakať.
Čítajte aj Pilotované lety do vesmíru: Boeing aj SpaceX majú problém s bezpečnosťou

Funguje dosť dobre

Na otestovanie softvérovej ochrany vo vesmíre použil špecialisti z HPE štandardný server s bežnými dvojjadrovými procesormi, ktorý poslali minulý rok na ISS na ročné testovanie.

Tam na ňom neustále pokračujú benchmarkové testy. Na konci experimentu porovnajú vesmírne výsledky s hodnotami, získanými z rovnakého počítača v pozemskom centre.

Vesmírny počítač s výpočtovým výkonom jeden teraflop je už takmer na konci testovacieho cyklu a podľa zástupcov HPE fungoval zatiaľ dosť dobre. Vypol sa iba dvakrát, no obe udalosti boli nešťastné náhody.

Jedna súvisela s falošným požiarnym poplachom na palube ISS, ktorý automaticky vypol dodávku prúdu. Pri druhej zase jeden astronaut omylom odpojil počítač od siete.

Vesmírny počítač používa softvérovú ochranu. fotogaléria / 2
Vesmírny počítač používa softvérovú ochranu. Zdroj: Hewlett Packard Enterprise

Zlyhávanie SSD je znepokojujúco rýchle

Možno najnepríjemnejším zistením je fungovanie SSD diskov vo vesmíre. Pôvodne sa očakávalo, že budú patriť medzi najspoľahlivejšie komponenty, no ukázali sa byť najslabším článkom.

Podľa výskumníkov zlyhávajú so znepokojujúcou rýchlosťou. HPE preto uvažuje, že ak by sa podarilo presadiť ich plán s testovaním ďalšieho počítača počas dlhšieho obdobia vo vzdialenejšom vesmíre, tieto komponenty by mali dostať radiačnú ochranu.

Napriek predbežným sľubným výsledkom sme ďaleko od doby, keď sa bude môcť vziať podobne zabezpečený počítač napríklad na Mars. Celý systém má však obrovskú výhodu v porovnaní so súčasnými praktikami.

Nezdržuje ho zložitý proces takzvaného „vytvrdzovania“, čo je vytváranie ochranných prvkov pred kozmickým žiarením. Do vesmíru sa tak môžu dostať oveľa pokročilejšie výpočtové systémy.

Diskusia 13 Príspevkov