Tā kā datori kļūst modernāki, mikroprocesori to iekšienē sarūk un patērē mazāk elektriskās strāvas. Bet pat varenajam superdatoram ir Ahileja papēdis: paaugstināta jutība pret traucējumiem, ko rada uzlādētas daļiņas, kuru izcelsme ir ārpus jūsu biroja. Šīs ļoti enerģētiskās daļiņas nāk no kosmosa un var izraisīt kritiskas aparatūras nepareizu aprēķinu, iespējams, apdraudot dzīvības.
Paredzot šo problēmu, mikroshēmu ražotājs Intel ir sācis izstrādāt veidus, kā noteikt, kad uzlādētu daļiņu duša var saskarties ar mikroshēmām, tāpēc, kad tas notiek, aprēķinus var veikt atkārtoti, lai izlabotu kļūdas.
Kosmiskie stari nāk no mūsu Saules, supernovām un citiem nezināmiem kosmiskiem avotiem. Parasti tie ir ļoti enerģētiski protoni, kas zip cauri kosmosam tuvu gaismas ātrumam. Tie varētu būt tik spēcīgi, ka, iedarbojoties uz Zemes augšējo atmosfēru, tiek postulēts, ka tie var radīt mikro melnos caurumus. Protams, šīs enerģētiskās daļiņas var radīt zināmu kaitējumu. Patiesībā tie var būt milzīgs šķērslis, pārsniedzot Zemes magnētiskā lauka drošību (magnetosfēra novirza lielāko daļu kosmiskā starojuma, pat Zemes orbītā esošie astronauti ir labi pasargāti), ilgstoša starpplanētu lidojuma laikā astronautu veselība tiks nopietni bojāta.
Bet kā ir uz Zemes, kur mēs esam pasargāti no kosmisko staru pilna spēka? Lai arī nelielu daļu no mūsu gada starojuma devas nāk no kosmiskajiem stariem (aptuveni 13%), tiem var būt liela ietekme uz lielu atmosfēras daudzumu. Tā kā kosmiskie stari saduras ar atmosfēras molekulām, rodas gaismas daļiņu kaskāde. To sauc par “gaisa dušu”. Miljoniem daļiņu gaisa dušā, kas rodas no vienas trieciena, bieži vien ir ļoti uzlādētas (taču tām ir mazāk enerģijas nekā sākotnējam kosmiskajam starojumam), taču fiziskās aiz gaisa dušas fiziskā nozīme sāk pieaugt, it īpaši skaitļošanas jomā.
Šķiet, ka datoru mikroprocesoru ražotājs Intel ir pārdomājis to pašu jautājumu. Viņi tikko ir izlaiduši patentu, kurā ir sīki aprakstīti viņu plāni, ja kosmiskais stars iekļūst atmosfērā un nonāk vienā no viņu smalkajām mikroshēmām. Problēma radīsies, kad skaitļošana kļūs tik attīstīta, ka niecīgās mikroshēmas var “aizdegties”, kad rodas komiksu trieciena notikums. Ja neveiksmīgo mikroshēmu skāris kosmisks stars, visā shēmā var būt elektriskās strāvas smaile, izraisot nepareizu aprēķinu.
Tas var likties diezgan labdabīgi; galu galā, kas ir viens nepareizs aprēķins miljardos? Intel vecākais zinātnieks Ēriks Hanna skaidro:
“Visa mūsu loģika ir balstīta uz uzlādi, tāpēc tā saņem traucējumus. […] Jūs varētu nolaisties automašīnā [Vācu automaģistrāle] 200 jūdžu stundā un pēkšņi atklājat, ka jūsu pretbloķēšanas sistēma nedarbojas, jo tai bija kosmiskās gaismas notikums. ” - Ēriks Hanna.
Galu galā datori kļūst mazāki un lētāki, tie tiek izmantoti visur, ieskaitot tādas kritiskas sistēmas kā bremžu sistēma, kuru iepriekš aprakstīja Hanna. Tā kā tie ir tik mazi, daudz vairāk mikroshēmu var aizņemt datorus, palielinot risku. Ja pamata, viena procesora dators var pieredzēt tikai vienu kosmisko staru notikumu vairāku gadu laikā (radot nepamanītu aprēķina kļūdu), superdatori ar desmitiem tūkstošu procesoru var ciest 10-20 kosmisko staru notikumus nedēļā. Turklāt tuvākajā nākotnē pat pazemīgiem personīgajiem klēpjdatoriem var būt mūsdienu superdatora skaitļošanas jauda; 10-20 aprēķina kļūdas nedēļā nebūtu izmantojamas, būtu pārāk augsts datu zaudēšanas, programmatūras korupcijas vai aparatūras kļūmju risks.
Prātā nāk arī orbitālas kosmosa stacijas, satelīti un starpplanētu kosmosa kuģi. Kosmosa tehnoloģija ietver progresīvu skaitļošanu, jo mazākā iepakojumā iegūstat daudz vairāk apstrādes jaudas, samazinot svaru, izmēru un izmaksas. Kas notiek, kad rodas aprēķina kļūda, kad kosmiskais stars trāpa satelīta shēmai? Atsevišķs nepareizs aprēķins varētu izskaidrot satelīta likteni. Man bija bail domāt, kas varētu notikt ar turpmākām komandētām misijām uz Mēnesi, Marsu un ārpus tās.
Cerams, ka Intel plāns varētu būt atbilde uz šo draudošo problēmu. Viņi vēlas izgatavot kosmisko staru notikumu izsekotāju, kas noteiktu kosmisko staru triecienu, un pēc tam uzdod procesoram pārrēķināt iepriekšējos aprēķinus no vietas, pirms kosmiskais stars bija ietriecies. Tādā veidā kļūdu var attīrīt no sistēmas, pirms tā kļūst par problēmu.
Protams, pirms ātras detektora izstrādes būs jāpārvar daudzas tehniskas grūtības; patiesībā Ēriks Hannahs atzīst, ka būs grūti pateikt, kad šāda ierīce var kļūt par praktisku realitāti. Neatkarīgi no tā, problēma ir identificēta, un zinātnieki strādā pie risinājuma, vismaz tas ir sākums ...
Avots: BBC
