Arvutite arenedes muutuvad nende sees olevad mikroprotsessorid väiksemaks ja kasutavad vähem elektrivoolu. Kuid isegi võimsal superarvutil on Achilleuse kand: suurenenud tundlikkus laetud osakeste tekitatud häirete suhtes, mis pärinevad väljaspool teie kontorit. Need ülimalt energeetilised osakesed pärinevad kosmosest ja võivad põhjustada kriitilise riistvara valearvestuse, seades ohtu elu.
Selle probleemi ette nähes on mikrokiipide tootja Intel hakanud välja töötama viise, kuidas tuvastada, millal laetud osakeste dušš võib nende kiibid tabada, nii et kui nad seda teevad, saab arvutusi vigade parandamiseks uuesti teha ...
Kosmilised kiired pärinevad meie Päikesest, supernoovadest ja muudest tundmatutest kosmilistest allikatest. Tavaliselt on need väga energeetilised prootonid, mis tõmbuvad läbi valguse kiiruse lähedal oleva ruumi. Need võivad olla nii võimsad, et Maa ülemise atmosfääri kokkupõrkel on oletatud, et need võivad tekitada mikrotrükiseid. Loomulikult võivad need energeetilised osakesed kahjustada. Tegelikult võivad need olla suureks takistuseks maa magnetvälja ohutusest kaugemale jõudmisel (magnetosfäär hajutab suurema osa kosmilisest kiirgusest, isegi Maa orbiidi astronaudid on hästi varjestatud), pikaajalisel planeetidevahelisel lennul kahjustatakse astronautide tervist tõsiselt.
Aga kuidas on lood Maal, kus oleme kaitstud kosmiliste kiirte täieliku jõu eest? Ehkki väike osa meie aastasest kiirgusdoosist tuleb kosmilistest kiirtest (umbes 13%), võivad need avaldada atmosfääri suurtele mahtudele ulatuslikku mõju. Kui kosmilised kiired põrkuvad atmosfääri molekulidega, tekib kergete osakeste kaskaad. Seda tuntakse õhujuhina. Ühest löögist õhu dušis olevad miljardid osakesed on sageli ise kõrgelt laetud (kuid vähem energiat kui kosmiline lähtekiir), kuid õhuruumi taga oleva füüsika tähtsus on hakanud suurenema, eriti arvutustehnika valdkonnas.
Näib, et arvutimikroprotsessoritootja Intel on mõtisklenud sama küsimuse üle. Nad andsid just välja patendi, milles täpsustatakse oma plaane, kui kosmiline kiir tungib atmosfääri ja tabab üht nende õrna mikrokiipi. Probleem ilmneb siis, kui andmetöötlus muutub nii arenenud, et koomikskiirguse mõjul võivad pisikesed kiibid tõrkeid käivitada. Kui õnnetut kiipi tabab kosmiline kiir, võib kogu vooluahelas tekkida elektrivoolu tõus, mis põhjustab valearvestuse.
See võib tunduda üsna healoomuline; lõppude lõpuks, mis on üks valearvestus miljardites? Inteli vanemteadur Eric Hannah selgitab:
“Kogu meie loogika põhineb laadimisel, nii et see häirib. […] Võiksite autobahhist alla minna [Saksa kiirteel] 200 miili tunnis ja avastate, et teie mitteblokeeruv pidurisüsteem ei tööta, kuna sellel oli kosmiline kiirus. ” - Eric Hannah.
Lõppude lõpuks muutuvad arvutid väiksemaks ja odavamaks, neid kasutatakse kõikjal, sealhulgas ka kriitilised süsteemid, nagu näiteks pidurisüsteem, mida ülalpool kirjeldas Hannah. Kuna need on nii väikesed, võib arvuteid hõivata veel palju kiipe, suurendades riski. Kui põhiline, üks protsessoriarvuti võib mitme aasta jooksul kogeda ainult ühte kosmosekiirguse sündmust (tekitades märkamata arvutusvea), võivad kümnete tuhandete protsessoritega superarvutid kannatada 10-20 kosmilise kiirsündmuse all nädalas. Veelgi enam, lähitulevikus võivad isegi alandlikud isiklikud sülearvutid omada tänapäevase superarvuti arvutusvõimet; 10–20 arvutusviga nädalas ei oleks teostatav, liiga suur on andmete kadumise, tarkvara rikkumise või riistvara rikke oht.
Meelde tulevad ka orbitaalsed kosmosejaamad, satelliidid ja planeetidevahelised kosmoselaevad. Kosmosetehnoloogia hõlmab arenenud andmetöötlust, kuna saate väiksema paketiga palju rohkem töötlemisvõimsust, vähendades kaalu, suurust ja kulusid. Mis juhtub, kui arvutusviga ilmneb, kui kosmiline kiir tabab satelliidi vooluringi? Üksik valearvestus võib satelliidi saatuse kirja panna. Ma kartsin mõelda, mis võib juhtuda tulevaste mehitatud missioonidega Kuule, Marsile ja kaugemale.
Loodetavasti võib selle kurjakuulutavale probleemile lahenduse leida Inteli plaan. Nad soovivad toota kosmilise kiirguse sündmuste jälgijat, mis tuvastaks kosmilise kiirguse löögi, ja juhendavad töötlejat siis arvutama eelnevad arvutused ümber punktist enne, kui kosmiline kiir tabas. Nii saab tõrke süsteemist enne probleemiks muutumist eemaldada.
Enne kiire detektori väljatöötamist on muidugi palju tehnilisi raskusi; tegelikult tunnistab Eric Hannah, et seda on raske öelda, millal selline seade võib praktiliseks reaalsuseks saada. Sõltumata sellest, probleem on tuvastatud ja teadlased töötavad lahenduse kallal, vähemalt on see algus ...
Allikas: BBC
