На сайте NewScientist появилась очень интересная информация о деталях марсохода Perseverance. Как оказалось, сердцем его компьютера является процессор PowerPC 750 с тактовой частотой 233 ГГц. В этом не было бы ничего удивительного, если бы не тот факт, что это модифицированная версия процессора, на котором был установлен первый iMac, с которым Стив Джобс начал поднимать Apple из руин. Компоновка в гражданском мире более известна под маркетинговым названием G3. Так что если у кого-то из вас был или есть такой компьютер, можете смело хвастаться, что у вас есть поистине космические технологии.
PowerPC 750
Первоначальные процессоры PowerPC 740/750 были микросхемами, которые во многом заложили основу мощи Apple. Они нашли свой путь ко всем революционным моделям Mac того времени. Системы были разработаны совместно IBM и Motorola в 1997 году и в том же году перешли на все еще бежевые компьютеры из Cupertino. G3, как его назвала Apple, был наиболее известен своим первым iMac в 1998 году.
Эти 32-битные процессоры RISC были одноядерными конструкциями с тактовой частотой от 233 до 800 МГц (в Macaх), частотойданных от 66 до 133 МГц и производились литографическим процессом с длиной волны 250 нм. В период своего расцвета они были намного эффективнее, чем предлагала архитектура x86. Конечно, процессор в вездеходе - это не обычная версия PowerPC 750, а конструкция адаптированная к необычным условиям, в которых он должен работать.
BAE RAD750
На базе первой серии процессоров PowerPC 750 ( частота 66 МГц) в 2001 году был создан процессор RAD750, построенный компанией BAE. Это еще одна конструкция, которую они приспособили для работы в суровых космических условиях. По сравнению с процессором iMac его тактовая частота была снижена и изначально составляла от 110 до 133 МГц. В последующих версиях разработки процессор стал производиться с использованием более новых литографических процессов, а его последние версии, основанные на процессах 180 и 150 нм, достигают тактовой частоты 200 МГц. Процессор содержит 10,3 миллиона транзисторов (у оригинального PPC750 было 6,35 миллиона, у M1 современных компьютеров Mac их более 16 миллиардов)
Конкретно такие два процессора в Perseverance, а также в его прототипе - марсоходе Curiosity. В то время как система основана на работе только одного из них, другой же является частью резервного компьютера, который должен начать работать, если что-то пойдет не так с первым компьютером. BAE недаром называет эту систему своей рабочей лошадкой, процессоры этого типа в настоящее время работают на борту более 100 спутников, зондов и марсоходов и ни разу не вышли из строя.
То что отличает эту конструкцию, так это модификации сделанные BAE, которые делают процессор неуязвимым для высокой радиации. В космосе это создает проблемы как для людей, так и для электронных систем. Ее воздействие вызывает нарушения в работе систем, что приводит к случайным ошибкам в расчетах, а в экстремальных ситуациях (например, солнечная вспышка) может привести к их разрушению. RAD750 выдерживает излучение до 1 млн рад, обладает повышенной устойчивостью к неблагоприятным тепловым условиям. Он может без проблем работать в диапазоне температур от -55° до 125° C.
Конечно, BAE таким образом готовит не только процессоры, но и материнские платы, память и любую другую необходимую электронику. Модуль бортового компьютера марсохода имеет 256 МБ оперативной памяти и флеш-накопитель на 2 ГБ.
Все это, наряду с очень строгими процедурами тестирования, имеет свою цену. Стоимость одного экземпляра оценивается примерно в 200 тис. долларов. Если для обычного смертного такая сумма за устаревшую конструкцию может показаться шокирующей, тогда для создателей космических проектов, зачастую стоимостью в миллиарды долларов ничего не значит, надежность - это самое главное. BAE сообщает, что ее системы работают без сбоев более 10 000 лет.
Медленно, но тоже развивается
Если вас интересует скорость, с которой создаются новые конструкции этого типа, тогда как в 90-е годы новые системы создавались каждые 5 лет, RAD750 оказался достаточно хорошим процессором, чем его преемники из 64-битного семейства RAD5500 ( на базе PowerPC e5500) появился только в середине прошлого десятилетия. Это процессоры SoC, произведенные по гораздо более новому 45-нм литографическому процессу. Однако стоит отметить, что RAD750 по-прежнему предлагается и исходя из материалов BEA, его по-прежнему часто выбирают космические компании.
Пример процессора управления Perseverance - еще один пример того, с каким количеством проблем нам приходится сталкиваться в космосе. Радиация, как я уже упоминал выше, является проблемой также для людей, и ее решение в значительной степени будет зависеть от того, насколько долго мы будем находиться на других небесных телах. Как видите, у нас все хорошо с оборудованием и вскоре мы, вероятно станем свидетелями ускорения разработки таких систем...
Источник: BAE Systems
Подписывайтесь, чтобы оставаться в курсе событий мира, технологий и инноваций. Будем рады Вас видеть в наших рядах!