شاید تا به امروز مطالب زیادی را در مورد سیستم‌های قدیمی سخت‌افزاری کاوشگرها، سفینه‌ها و دیگر تجهیزات فضایی که ناسا مورد استفاده قرار می‌دهد شنیده باشید. بسیاری از این تجهیزات از طراحی با عمر بالای 30 سال استفاده می‌کنند ولی به نظر ناسا قصد دارد پس از این مدت زمان طولانی با یک سرمایه گذاری 50 میلیون دلاری، طراحی پردازنده‌های اختصاصی خود را تغییر دهد.
این روزها حتی ضعیف‌ترین و ارزان‌ترین گوشی‌های هوشمندی که در جیب لباس من و شما قرار دارند، هزاران برابر سریعتر و قدرتمندتر از پردازنده‌هایی هستند که در دل تجهیزات پیشرفته فضایی قرار گرفته و روزانه درهای بیشتری از عظمت گیتی را به رویمان می‌گشایند.
در واقع سازمانهایی مانند ناسا بر این عقیده‌اند که به جای ارتقای توان پردازشی در سیستم سخت‌افزاری یک ماه‌نورد، مریخ نورد یا سفینه‌های اعزامی به دوردست‌ها در اعماق منظومه شمسی و حتی کیهان، اطمینان‌پذیری بالاتر را انتخاب کرده و طراحی این بخش‌ها را طی سالیان متمادی چندان تغییر ندهند.
اما پس از گذشت سال‌ها و افزایش حجم داده‌ها، ناسا تصمیم به یک تغییر بزرگ گرفته و قصد دارد طی سرمایه‌گذاری عظیم 50 میلیون دلاری در شرکت معروف Microchip Technologies Inc، سفارش طراحی، معماری و ساخت یک سری تراشه پردازشی جدید برای امور اختصاصی کاوش در فضا را ارائه کند.
بنابر اطلاعاتی که ExtremeTech در این زمینه منتشر کرده، انتظار می‌رود تراشه جدید تا 100 برابر قدرت پردازشی بیشتر از سیستم‌هایی که امروزه در بسیاری از مأموریت‌های ناسا از جمله ربات Perseverance برای کاوش مریخ استفاده می‌شود داشته باشد.
در همین رابطه بخوانید:
- قدرت پردازنده مریخ نورد ناسا شگفت زده‌تان می‌کند
- با پردازنده اصلی فضاپیمای Juno آشنا شوید؛ یک CPU با عمر 15 سال!
در همین زمینه طی مصاحبه‌ای با ExtremeTech که Adam Steltzner، از مهندسان طراح ربات‌های ناسا انجام داده اعلام شده که در حال حاضر ربات‌های ناسا از نظر قدرت پردازشی در حد و اندازه کامپیوترهای مک دهه نود میلادی هستند. با این حال، امکان قرار دادن آخرین CPU اینتل در یک فضاپیما نیز میسر نیست و در صورت ساخت چنین فضاپیمایی، شاید حتی به مدت یک روز نیز نتوان از آن استفاده کرد.
علت انتخاب معماری جدید پردازنده های کاوشگرهای جدید ناسا
علت این امر این است که فضا محیطی خشن با تغییرات دمایی شدید و تشعشعات مخرب است. سخت افزار معمولی کامپیوترها در این شرایط نمی‌توانند عملکرد صحیح طولانی مدتی داشته باشند. البته در این زمینه هلیکوپتر Ingenuity Mars یک استثنا قابل توجه است که در آن از یک SoC ساخت شرکت کوالکام استفاده شده که در گوشی‌های هوشمند نیز موجود است. نکته جالب این است که این تراشه عملکرد بسیار خوبی در مریخ داشته و علیرغم انتظارات ناسا، یک استثنا به حساب می‌آید.
با این حال، برای سخت‌افزارهای حیاتی، ناسا به قوی‌ترین طرح‌هایی که می‌توان تولید کرد، نیاز دارد. به همین دلیل است که فناوری شرکت میکروچیپ در حال طراحی تراشه جدیدی است که به عنوان پردازنده محاسباتی پرواز فضایی با کارایی بالا (HPSC) شناخته می شود. این به معنای بهبود قابل توجهی در قابلیت‌های ماموریت‌های آینده ناسا و نه فقط در توان پردازشی خام خواهد بود.
این پروژه جدید در شرکت Microchip "شبکه اترنت جامع، پردازش هوش مصنوعی/ یادگیری ماشینی پیشرفته و پشتیبانی از اتصال" نامگذاری شده که انتظار می‌رود عملکردی متناسب با نام خود و در بخش‌های مختلف داشته باشد. در عین حال، پردازنده جدید قرار است بهترین عملکرد تحمل خطا، مقاومت در برابر تشعشع و معماری امنیتی ممکن تا به امروز را در دل خود جای دهد.
ناسا فرآیند مناقصه پردازنده جدید پرواز فضایی خود را سال گذشته آغاز کرد. در شرایط مناقصه مذکور این طور اعلام شده که تراشه جدید باید بتواند به طور موثر امور پردازشی و بارهای کاری مختلفی را مدیریت کند. لازم است به این نکته اشاره کنیم که پردازنده‌های فعلی موجود در کاوشگران فضایی برای انجام دقیق و سریع تنها بخش‌هایی از فرایند محاسباتی مأموریت طراحی شده‌اند. برای مثال، تنها پردازش کامل توالی فرود سورتمه موشکی توسط کاوشگرهای کنجکاوی و استقامت در دو مأموریت اخیر ناسا انجام شده است.
با این حال، این بدان معناست که قدرت تراشه موجود در این کاوشگران بیش از آن چیزی است برای فعالیت‌های روزانه آنها مورد نیاز است. در واقع تنها چالش این کاوشگران، بهینگی مصرف انرژی است و معماری جدید قرار است در این بخش انقلابی ایجاد کند.
Microchip Technology همچنین به این نکته نیز توجه خواهد داشت که پردازنده HPSC بتواند در صورت نیاز سطح عملکرد تراشه را تغییر داده و متناسب با آن حتی می‌تواند عملکرد خاصی را به طور کامل خاموش کرده تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود.
زمان معرفی پردازنده جدید کاوشگر ناسا
انتظار می‌رود معماری جدید ظرف مدت زمان سه سال به نتیجه رسیده و در عین حال با توجه به سیاست استفاده بلند مدت ناسا از یک معماری، می‌تواند در صورت نیاز، برای این سازمان، هزینه‌ای بیشتر نیز در پی داشته باشد، بدون اینکه از ارزش افزوده پروژه اندکی کسر گردد.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت