Коли комп’ютери стають більш досконалими, мікропроцесори всередині них зменшуються в розмірах і використовують менше електричного струму. Але навіть у могутнього суперкомп'ютера є ахіллесова п’ята: підвищена чутливість до перешкод із заряджених частинок, що виходять за межі вашого офісу. Ці високоенергетичні частинки надходять з космосу і можуть призвести до критичного прорахунку обладнання, можливо, піддаючи небезпеці життя.
Передбачивши цю проблему, виробник мікросхем Intel почав розробляти способи виявлення, коли зливи заряджених частинок можуть потрапити на їх мікросхеми, тож, коли це буде зроблено, розрахунки можна буде повторити, щоб виправити будь-які помилки ...
Космічні промені походять від нашого Сонця, наднових та інших невідомих космічних джерел. Як правило, це дуже енергійні протони, які пронизують простір, близький до швидкості світла. Вони можуть бути настільки потужними, що при впливі на верхню атмосферу Землі було постульовано, що вони можуть створити мікро чорні діри. Природно, ці енергетичні частинки можуть завдати певної шкоди. Насправді вони можуть бути величезним бар'єром для подорожі поза безпекою магнітного поля Землі (магнітосфера відхиляє більшість космічних випромінювань, навіть космонавти на орбіті Землі добре захищені), здоров'я космонавтів буде сильно пошкоджено під час тривалого міжпланетного польоту.
Але як бути на Землі, де ми захищені від усієї сили космічних променів? Хоча невелика частина нашої щорічної дози опромінення надходить від космічних променів (приблизно 13%), вони можуть мати значні ефекти у великих обсягах атмосфери. Коли космічні промені стикаються з молекулами атмосфери, утворюється каскад світлових частинок. Це відомо як "повітряний душ". Мільярди частинок повітряного душу від одного удару часто самі сильно заряджаються (але з меншою енергією, ніж материнський космічний промінь), але фізика за повітряним душем починає набирати значення, особливо в царинах обчислень.
Схоже, виробник комп'ютерних мікропроцесорів Intel замислювався над тим же питанням. Вони щойно випустили патент, в якому детально описували свої плани, якщо космічний промінь проникне в атмосферу і вдарить про один з їх делікатних мікрочіпів. Проблема виникне, коли обчислювальна техніка стане настільки розвиненою, що крихітні мікросхеми можуть «розпалитись», коли відбудеться подія впливу комічного променя. Якщо нещасний мікросхему вдарить космічний промінь, по всьому контуру може виникати сплеск електричного струму, що спричинить прорахунок.
Це може здатися досить доброякісним; зрештою, що таке прорахунок у мільярдах? Старший вчений Intel Ерік Ханна пояснює:
“Вся наша логіка заснована на заряді, тому вона отримує втручання. […] Ви могли спускатися з автобану [Німецька автострада] зі швидкістю 200 миль на годину і раптом виявити, що ваша система антиблокування не працює, тому що в ній сталася космічна промінь. " - Ерік Ханна.
Зрештою, комп'ютерів стає все менше і дешевше, вони використовуються скрізь, включаючи такі критичні системи, як гальмівна система, описана Ханною вище. Оскільки вони такі маленькі, набагато більше мікросхем можуть займати комп'ютери, збільшуючи ризик. Якщо базовий, один процесорний комп'ютер може зазнати лише однієї події космічного проміння протягом декількох років (створюючи непомітну помилку обчислення), суперкомп'ютери з десятками тисяч процесорів можуть зазнати 10-20 подій космічних променів. на тиждень. Більше того, найближчим часом навіть скромні персональні ноутбуки можуть мати обчислювальну здатність сьогоднішнього суперкомп'ютера; 10-20 помилок розрахунку на тиждень були б непрацездатними, надто високий ризик втрати даних, пошкодження програмного забезпечення або збоїв обладнання.
На думку також приходять орбітальні космічні станції, супутники та міжпланетні космічні апарати. Космічна технологія охоплює розширені обчислення, оскільки ви отримуєте набагато більше процесорних потужностей у меншому пакеті, зменшуючи вагу, розмір та вартість. Що відбувається, коли помилка обчислення виникає, коли космічний промінь потрапляє в схему супутника? Один прорахунок може сказати долю супутника. Я б боявся думати, що може статися з майбутніми пілотованими місіями на Місяць, Марс і за його межами.
Можна сподіватися, що план Intel може бути відповіддю на цю зловісну проблему. Вони хочуть виготовити трекер подій космічних променів, який би виявляв вплив космічного проміння, а потім доручити процесору перерахувати попередні обчислення з точки до удару космічного променя. Таким чином помилку можна очистити від системи, перш ніж вона стане проблемою.
Звичайно, перед тим, як розробити швидкий детектор, доведеться подолати багато технічних труднощів; насправді Ерік Ханна визнає, що важко буде сказати, коли такий пристрій може стати практичною реальністю. Незалежно від того, проблема була визначена, і вчені працюють над її вирішенням, принаймні, це початок ...
Джерело: BBC
