NASA stworzyła swój procesor. Pozwoli statkom kosmicznym samodzielnie myśleć
NASA zaprezentowała nowy procesor, który będzie mózgiem przyszłych misji kosmicznych i ma ułatwić podbój Księżyca i Marsa.
Projekt NASA o nazwie High Performance Spaceflight Computing ma na celu radykalną poprawę mocy obliczeniowej w kosmosie. Wprawdzie 60 lat temu NASA poleciała na Księżyc z komputerem o mocy obliczeniowej kalkulatora, ale współczesne czasy wymagają współczesnych rozwiązań.
Misje stają się coraz bardziej skomplikowane, instrumenty naukowe generują coraz więcej danych, a przyszłe wyprawy na Księżyc, Marsa i dalej będą wymagały komputerów zdolnych do pracy w czasie rzeczywistym w oparciu o gigabajty danych.
Ulepszone układy scalone są niezbędne, aby umożliwić rozwój autonomicznych statków kosmicznych, przyspieszyć tempo odkryć naukowych i analizę danych oraz wspierać astronautów podczas najbardziej śmiałych misji.
Opierając się na dziedzictwie poprzednich procesorów kosmicznych, ten nowy system wielordzeniowy jest odporny na błędy, elastyczny i niezwykle wydajny. Zaangażowanie NASA w rozwój komputerów wykorzystywanych w lotach kosmicznych to triumf osiągnięć technicznych i współpracy - powiedział Eugene Schwanbeck, kierownik ds. programu Game Changing Development w Centrum Badawczym Langley w Hampton w stanie Wirginia.
Sercem projektu High Performance Spaceflight Computing jest nowy, odporny na promieniowanie, wysokowydajny procesor, zaprojektowany tak, aby zapewnić co najmniej 100-krotnie większą moc obliczeniową niż obecne komputery kosmiczne, jednocześnie stawiając czoła licznym wyzwaniom w kosmosie. JPL NASA przeprowadza właśnie szereg testów, które odtwarzają te wyzwania.
Poddajemy nowe układy scalone niezwykle rygorystycznym testom odporności na promieniowanie, temperaturę i wstrząsy, a także oceniamy ich wydajność w ramach rygorystycznej kampanii testów funkcjonalnych - powiedział Jim Butler, kierownik projektu High Performance Space Computing w JPL.
Wydajność jest 500 razy wyższa
Procesor musi przejść niezliczone testy, aby udowodnić, że przetrwa trudy lotów kosmicznych, w tym promieniowanie elektromagnetyczne i ekstremalne wahania temperatury, które mogą uszkodzić elektronikę. Lądowanie na Księżycu, a w przyszłości na Marsie również wiąże się z wyjątkowymi wyzwaniami.
Aby symulować rzeczywiste osiągi, wykorzystujemy scenariusze lądowania o wysokiej wierności z prawdziwych misji NASA, które zazwyczaj wymagałyby energochłonnego sprzętu do przetwarzania ogromnych ilości danych z czujników lądowania – dodaje Butler.
Testy w JPL, które rozpoczęły się w lutym, będą kontynuowane przez kilka miesięcy. Wyniki są obiecujące: procesor działa zgodnie z założeniami, a dane wskazują, że jego wydajność jest 500 razy wyższa niż obecnie stosowanych chipów odpornych na promieniowanie. Symbolicznym kamieniem milowym było wysłanie przez zespół na początku testów wiadomości e-mail z tematem "Hello Universe" – nawiązując do popularnej wiadomości testowej we wczesnej fazie rozwoju komputerów.
Więcej na Spider's Web:
Supermoce obliczeniowe
Procesor High Performance Spaceflight Computing został zbudowany przez Microchip Technology Inc. z siedzibą w Chandler w Arizonie i jest rozwijany przez JPL w ramach partnerstwa komercyjnego.
Technologia ta umożliwi autonomicznym statkom kosmicznym wykorzystanie sztucznej inteligencji do reagowania w czasie rzeczywistym na złożone sytuacje i środowiska, w których udział człowieka nie jest możliwy. W misjach kosmicznych pomoże on analizować, przechowywać i przesyłać ogromne ilości danych na Ziemię, przyspieszając tempo odkryć naukowych. Może również wesprzeć przyszłe misje załogowe na Księżyc i Marsa.
Procesor, znany jako system na chipie (SoC), mieści się na dłoni i zawiera wszystkie kluczowe komponenty komputera, takie jak jednostki centralne, zaawansowane jednostki sieciowe, pamięć oraz interfejsy wejścia/wyjścia.
Kompaktowe i energooszczędne układy SoC powszechnie spotykane są w smartfonach i tabletach. Jednak tylko SoC testowane przez JPL są zaprojektowane tak, aby przetrwać lata, miliony (a nawet miliardy) kilometrów od najbliższego serwisu, w warunkach, których nie byłby w stanie odtworzyć nawet najbardziej wymagający użytkownik domowy.
Po uzyskaniu certyfikacji do lotów kosmicznych, NASA wbuduje ten układ w sprzęt komputerowy wielu orbiterów, łazików badających powierzchnie planet, habitatów załogowych i statków kosmicznych badających głęboki kosmos. Technologia ta zostanie również zaadaptowana przez Microchip do potrzeb przemysłu na Ziemi, takiego jak lotnictwo i przemysł motoryzacyjny.
