Keď sa počítače stávajú pokročilejšími, mikroprocesory vo vnútri sa zmenšujú a spotrebúvajú menej elektrického prúdu. Ale aj mocný superpočítač má Achillovu pätu: zvýšenú citlivosť na rušenie nabitými časticami pochádzajúcimi z vašej kancelárie. Tieto vysoko energetické častice pochádzajú z vesmíru a môžu spôsobiť, že kritický hardvér sa nesprávne vypočíta, čo môže ohroziť životy.
Pri predvídaní tohto problému výrobca čipov Intel začal vymýšľať spôsoby, ako zistiť, kedy sprcha čipov môže zasiahnuť ich čipy, takže keď tak urobia, výpočty môžu byť znovu spustené, aby sa odstránili akékoľvek chyby ...
Kozmické lúče pochádzajú z nášho Slnka, supernov a iných neznámych kozmických zdrojov. Zvyčajne sú to veľmi energetické protóny, ktoré sa zipsom prekrývajú priestorom blízkym rýchlosti svetla. Mohli by byť takí silní, že pri náraze na hornú atmosféru Zeme sa predpokladalo, že môžu vytvárať mikro čierne diery. Tieto energetické častice môžu prirodzene spôsobiť určité škody. V skutočnosti môžu byť obrovskou bariérou pri cestovaní za bezpečnosťou zemského magnetického poľa (magnetosféra odkláňa väčšinu kozmického žiarenia, dokonca aj astronauti na obežnej dráhe Zeme sú dobre tienení), počas dlhodobého medziplanetárneho letu dôjde k vážnemu poškodeniu zdravia astronautov.
Ale čo na Zemi, kde sme chránení pred plnou silou kozmického žiarenia? Aj keď malá časť našej ročnej dávky žiarenia pochádza z kozmického žiarenia (približne 13%), môžu mať rozsiahle účinky na veľké objemy atmosféry. Keď sa kozmické lúče zrážajú s atmosférickými molekulami, vytvára sa kaskáda ľahkých častíc. Toto je známe ako „vzduchová sprcha“. Miliardy častíc vo vzduchovej sprche z jediného nárazu sú často vysoko nabité (ale s menšou energiou ako rodičovský kozmický lúč), ale fyzika za vzduchovou sprchou začína naberať na dôležitosti, najmä v oblasti výpočtovej techniky.
Zdá sa, že výrobca počítačových mikroprocesorov Intel uvažoval o tej istej otázke. Práve vydali patent, v ktorom podrobne popisujú svoje plány, ak kozmický lúč prenikne do atmosféry a zasiahne jeden z ich jemných mikročipov. Problém nastane, keď sa výpočtová technika stane takou pokročilou, že malé čipy sa môžu „zlyhať“, keď dôjde k udalosti dopadu na komické lúče. Ak je nešťastný čip zasiahnutý kozmickým lúčom, môže sa cez obvody vyvinúť elektrický prúd, ktorý spôsobí nesprávne vypočítanie.
Môže to znieť dosť neškodne; napokon, čo je jedno prepočítanie v miliardách? Vedecký pracovník spoločnosti Intel Eric Hannah vysvetľuje:
“Celá naša logika je založená na poplatkoch, takže dochádza k rušeniu. […] Mohli by ste ísť po diaľnici [Nemecká diaľnica] rýchlosťou 200 míľ za hodinu a náhle zistíte, že váš protiblokovací brzdový systém nefunguje, pretože došlo k udalosti kozmického žiarenia. " - Eric Hannah.
Koniec koncov, počítače sa zmenšujú a lacnejšie, používajú sa všade vrátane kritických systémov, ako je brzdový systém opísaný vyššie v Hannah. Keďže sú také malé, dokážu obsadiť počítače oveľa viac čipov, čo zvyšuje riziko. Ak základný počítač s jedným procesorom môže zažiť iba jednu udalosť kozmického žiarenia za niekoľko rokov (čo vedie k nepovšimnutej výpočtovej chybe), superpočítače s desiatkami tisíc procesorov môžu utrpieť 10 až 20 udalostí kozmického žiarenia. za týždeň, A čo viac, v blízkej budúcnosti môžu mať aj skromné osobné notebooky výpočtový výkon dnešného superpočítača; 10 až 20 výpočtových chýb týždenne by bolo nerealizovateľných, hrozilo by príliš vysoké riziko straty údajov, poškodenia softvéru alebo zlyhania hardvéru.
Vezmú do úvahy aj orbitálne vesmírne stanice, satelity a medziplanetárna kozmická loď. Vesmírna technológia zahŕňa pokročilé výpočty, pretože v menšom balení získate oveľa viac výpočtového výkonu, čím sa zníži hmotnosť, veľkosť a náklady. Čo sa stane, keď sa vyskytne chyba výpočtu, keď kozmický lúč zasiahne obvody satelitu? Jediné nesprávne prepočítanie by mohlo znamenať osud satelitu. Bál by som sa premýšľať o tom, čo by sa mohlo stať budúcim misiám s posádkou na Mesiac, Mars a ďalej.
Dúfame, že plán spoločnosti Intel môže byť odpoveďou na tento zlovestný problém. Chcú vyrobiť zariadenie na sledovanie udalostí kozmického žiarenia, ktoré by detegovalo dopad kozmického žiarenia, a potom inštruujú procesora, aby prepočítal predchádzajúce výpočty z bodu pred dopadom kozmického žiarenia. Týmto spôsobom je možné chybu odstrániť zo systému skôr, ako sa stane problémom.
Pred vývojom rýchleho detektora bude samozrejme treba prekonať veľa technických ťažkostí; Eric Hannah v skutočnosti pripúšťa, že bude ťažké povedať, kedy sa takéto zariadenie môže stať praktickou realitou. Bez ohľadu na to bol problém identifikovaný a vedci pracujú na riešení, aspoň je to začiatok ...
Zdroj: BBC
