HTCinside


Miks on kosmoseklassi protsessorid aeglased? (MarsRoveris kasutatud 200 MHz protsessorit)

Inimesed on maavälisest maailmast fantaseerinud sajandeid. Aga kes teadis, et ühel päeval saame ka Kuule maanduda. Meil on palju viiteid, mis räägivad sellest, kuidas muistsed inimesed astronoomiliste küsimustega tegelesid.

Paljud teadlased kogu maailmast jätkasid astronoomia kallal töötamist. Alates Vana-Kreeka õpetlasest Ptolemaiosest kuni suure iidse India filosoofini Aryabhattani on kõik näidanud, et kosmiline maailm on midagi, mida tuleb dešifreerida.

Aastate jooksul on astronoomid ja matemaatikud palju tööd teinud, et tähemaailmaga seotud saladusi lahti harutada. Esimene rakett võeti kasutusele aastal 400 eKr (müütide järgi). Kreeka filosoof ja matemaatik Archytas mõtles esmakordselt välja puutuvi, mida juhiti auru kaudu.

Hiljem, sada aastat, kasutati lendseadet sõjaväerelvana. Aastal 20thsajandil tutvustas vene teadlane Konstantin E. Tsiolkovski raketti. Saksa õpetlane Herman O Barth tõi maailma raketiteaduse ja -tehnoloogia renessansi. Tema teadusvarustus aitas natse ka Teises maailmasõjas.

Pärast Teist maailmasõda aitasid paljud Saksa teadlased nii Nõukogude Liitu kui ka USA-d rakettide kosmosesse saatmise konkurentsis. Pärast mitmeid ettevõtmisi tundsid riigid piisavalt enesekindlust, et saata oma leiutisi välismaailma. Palju loomi saadeti ruumi uurima olukorda ja seejärel saadeti inimesed.

Juri Gagarin, Vene kosmonaut oli esimene inimene, kes koges maailmaruumi. Hiljem saadeti palju kosmonaute kosmoseliikumist analüüsima. Kosmosetehnoloogiat on tänapäeval nii täiustatud, et Kosmoselaev Voyager I suutis meie päikesesüsteemist lahkuda ja temast sai esimene inimtekkeline objekt, mis jõudis tähtedevahelisse ruumi.

Kaasaegne kosmosevarustus

Teadlased avastasid kosmosekeskkonnast erinevat tüüpi kiirgust, mida peetakse kosmosetehnika ajaloo pöördepunktiks. Tänapäeval peetakse kiirgust kosmosearvutite ehitamise võtmeteguriks. Kiirguse peamine viide on kosmilised kiired, päikeseosakesed ning Maa magnetvälja katvad prootoni- ja elektronvööd.

Esimene arvuti sisenes kosmosesse 1960. aastatel Gemini kosmoselaeva pardal. See arvuti oli enne kosmosesse saatmist läbinud ligi 100 testi ja töötanud kõige vähemate raskustega. Teadlased analüüsisid iga liigutust, sealhulgas kokkupuudet vibratsiooni, vaakumi ja kõrgete temperatuuridega. Aga see töötas hästi.

Ülejäänud jaoks töötas see hästi ja see ei puutunud kiirgusega kokku. Tavaliselt on andmetöötlust ja protsessorit edasi arendanud, vähendades funktsioonide suurust ja parandades kellasagedust. Transistorid on muudetud väiksemateks lainepikkustest 240 nm kuni 7 nm, mis on meie nutitelefonides.

Miks protsessorid on aeglased?

Insenerid ja arendajad üritavad protsessorite potentsiaali suurendamiseks CPU-d kõrgemale ajada. Kiirguse peamine raskus seisneb selles, et kui mõni osake seda tabab, võivad protsessori mällu salvestatud andmed rikkuda. See tähendab, et laetud osake saab salvestatud andmete kahjustamiseks piiratud aja.

Kuid teistel juhtudel on see teisiti, näiteks madala taktsagedusega andmete korral on mälu kahjustamise tõenäosus suhteliselt suurem kui kõrge taktsagedusega andmetel. Seda tendentsi nimetatakse lukustusakendeks.

Kuid kõrgem taktsagedus on kiirgusele tundlikum, kuna see suurendab akende lukustumist. See on põhjus, miks kiirguskindlad protsessorid on alati madalamad kui nende kaubanduslikud kolleegid.

Kokkuvõtteks võib öelda, et iga viis, kuidas me püüame neid kiiremaks muuta, muudab need ka hapramaks.