Intel untuk Melindungi Microchip dari Sinaran Kosmik

Pin
Send
Share
Send

Apabila komputer menjadi lebih maju, mikroprosesor di dalamnya mengecil dan menggunakan arus elektrik yang lebih sedikit. Tetapi superkomputer yang hebat mempunyai tumit Achilles: peningkatan kepekaan terhadap gangguan dari partikel bermuatan yang berasal dari luar pejabat anda. Zarah-zarah yang sangat bertenaga ini berasal dari angkasa dan boleh menyebabkan perkiraan salah perkiraan, mungkin membahayakan nyawa.

Meramalkan masalah ini, pengeluar microchip Intel telah mula merancang cara untuk mengesan kapan pancuran zarah bermuatan mungkin terkena cip mereka, jadi apabila mereka melakukannya, pengiraan dapat dijalankan semula untuk mengatasi sebarang kesalahan…

Sinaran kosmik berasal dari Matahari, supernova dan sumber kosmik kita yang tidak diketahui. Biasanya, mereka adalah proton yang sangat bertenaga yang melintasi ruang dekat dengan kelajuan cahaya. Mereka dapat menjadi sangat kuat sehingga ketika terkena dampak dengan atmosfer atas bumi telah diduga bahawa mereka dapat membuat lubang hitam mikro. Secara semula jadi zarah-zarah yang bertenaga ini boleh menyebabkan beberapa kerosakan. Sebenarnya, ia mungkin menjadi penghalang besar untuk melakukan perjalanan di luar keselamatan medan magnet Bumi (magnetosfera memesongkan kebanyakan sinaran kosmik, bahkan angkasawan di orbit Bumi terlindung dengan baik), kesihatan angkasawan akan sangat rosak semasa penerbangan antar planet yang berpanjangan.

Tetapi bagaimana dengan Bumi, di mana kita dilindungi dari kekuatan penuh sinar kosmik? Walaupun sebahagian kecil dari dos radiasi tahunan kita berasal dari sinar kosmik (kira-kira 13%), ia boleh memberi kesan yang luas terhadap jumlah atmosfera yang banyak. Oleh kerana sinar kosmik bertabrakan dengan molekul atmosfera, aliran zarah cahaya dihasilkan. Ini dikenal sebagai "pancuran udara". Berbilion-bilion zarah di dalam pancuran udara dari satu kesan seringkali sangat terisi sendiri (tetapi mempunyai tenaga yang lebih rendah daripada sinar kosmik induk), tetapi fizik di sebalik pancuran udara mula bertambah penting, terutama dalam bidang pengkomputeran.

Nampaknya pengeluar mikropemproses komputer Intel telah memikirkan soalan yang sama. Mereka baru saja mengeluarkan paten yang memperincikan rancangan mereka sekiranya sinar kosmik menembus atmosfera dan memukul salah satu mikrocip mereka yang halus. Masalahnya akan timbul ketika pengkomputeran menjadi sangat maju sehingga cip kecil itu mungkin "salah berfungsi" ketika berlaku peristiwa kesan sinar komik. Sekiranya cip yang tidak beruntung itu terkena sinar kosmik, lonjakan arus elektrik mungkin dilakukan di seluruh litar, menyebabkan salah perhitungan.

Ini mungkin terdengar cukup jinak; apa salah satu perhitungan salah dalam berbilion? Saintis kanan Intel Eric Hannah menjelaskan:

Semua logik kami berdasarkan caj, sehingga mendapat gangguan. […] Anda boleh turun autobahn [Lebuh raya Jerman] pada jarak 200 batu sejam dan tiba-tiba mendapati sistem brek anti kunci anda tidak berfungsi kerana ia mempunyai peristiwa sinar kosmik. " - Eric Hannah.

Lagipun, komputer semakin kecil dan lebih murah, mereka digunakan di mana-mana termasuk sistem kritikal seperti sistem brek yang dijelaskan oleh Hannah di atas. Oleh kerana ia sangat kecil, banyak lagi cip yang dapat menempati komputer, meningkatkan risiko. Di mana asasnya, satu komputer pemproses mungkin hanya mengalami satu peristiwa sinar kosmik dalam beberapa tahun (menghasilkan ralat pengiraan yang tidak diketahui), superkomputer dengan puluhan ribu pemproses mungkin mengalami 10-20 peristiwa sinar kosmik seminggu. Lebih-lebih lagi, dalam masa terdekat, komputer riba peribadi yang rendah hati mungkin mempunyai kekuatan pengkomputeran komputer super masa kini; Kesalahan pengiraan 10-20 per minggu tidak dapat dilaksanakan, risiko kehilangan data, kerosakan perisian atau kegagalan perkakasan terlalu tinggi.

Stesen angkasa orbit, satelit dan kapal angkasa antara planet juga terlintas di fikiran. Teknologi ruang angkasa merangkumi pengkomputeran yang maju kerana anda mendapat kuasa pemprosesan yang jauh lebih besar dalam pakej yang lebih kecil, mengurangkan berat, saiz dan kos. Apa yang berlaku apabila ralat pengiraan berlaku apabila sinar kosmik menyentuh litar satelit? Salah perhitungan tunggal boleh membayangkan nasib satelit. Saya takut memikirkan apa yang boleh terjadi pada misi berawak ke Bulan, Marikh dan seterusnya.

Diharapkan rancangan Intel dapat menjadi jawapan kepada masalah yang tidak menyenangkan ini. Mereka ingin membuat pelacak peristiwa sinar kosmik yang akan mengesan kesan sinar kosmik, dan kemudian memerintahkan pemproses untuk mengira semula pengiraan sebelumnya dari titik sebelum sinar kosmik menyerang. Dengan cara ini kesalahan dapat dibersihkan dari sistem sebelum menjadi masalah.

Sudah tentu akan ada banyak kesulitan teknikal yang harus diatasi sebelum alat pengesan pantas dikembangkan; sebenarnya Eric Hannah mengakui bahawa akan sukar untuk mengatakan bila peranti sedemikian boleh menjadi kenyataan praktikal. Walau apa pun, masalah itu telah dikenal pasti dan para saintis sedang berusaha mencari jalan keluar, sekurang-kurangnya ini adalah permulaan…

Sumber: BBC

Pin
Send
Share
Send

Tonton videonya: Inside a Huge PCB Factory - in China (November 2024).