Создается первый в мире радиационно стойкий суперкомпьютер

Ожидается, что новый суперкомпьютер впервые отправится в космос уже в 2009 году. Финансирование разработки осуществляется через НАСА и совет по высоким технологиям штата Флорида (Florida High Technology Corridor Council). Повышение характеристик бортовых вычислительных систем окажет решающее влияние на перспективы дальнейшего развития космонавтики.

Космические суперкомпьютеры позволят использовать эффективные алгоритмы обработки сигналов, повышая эффективность передачи информации по каналам с ограниченной пропускной способностью. С их помощью космические станции смогут стать намного более интеллектуально независимыми, чем сегодня, что особенно важно при изучении глубокого космоса – запаздывание сигнала на многие часы при исследовании даже планет в пределах Солнечной системы делает невозможным эффективное вмешательство с Земли.

Помимо решения мирных задач, бортовые суперкомпьютеры крайне необходимы для создания космических систем боевого назначения, остро необходимых Пентагону. Аналогичные разработки сверхмощных бортовых вычислительных комплексов в США, в частности, ведет Лос-Аламосская лаборатория. Возможно, новые радиационно стойкие вычислительные устройства смогут также использоваться в ядерном оружии нового поколения, работа над которым также ведется в США.

"Для исследования космического пространства, работы в околоземном пространстве и в глубоком космосе крайне необходимы намного большие, чем сегодня, вычислительные возможности в космосе", - считает Элан Джордж (Alan George), профессор Флоридского университета и ведущий научный руководитель проекта.

Несмотря на быстрый и непрерывный рост мощности суперкомпьютеров на Земле прогресс вычислительных комплексов для работы в условиях космоса намного более скромен. Это связано с воздействием целого ряда неблагоприятных факторов, и в первую очередь - радиационного фона. Компьютер для работы в космосе должен выдерживать большие дозы радиационной загрузки, сохраняя высокую надежность.

В основе разработки Honeywell Aerospace и университета Флориды - концепция отказоустойчивого мультипроцессора (Dependable Multiprocessor). Детальной информации о новой разработке в сообщении университета не приводится, но подчеркивается, что коррекция ошибок, возникающих вследствие радиационного облучения, достигается не столько радиационной защитой аппаратной части, сколько использованием программного обеспечения, позволяющего эффективно исправлять возникающие ошибки.

Прототип космического суперкомпьютера имеет габариты микроволновой печи. Согласно требованиям технического задания, при создании космического суперкомпьютера должна использоваться только стандартная, серийно производящаяся компонентная база без использования специальных радиационно стойких компонент.

Правда, компания Honeywell Aerospace известна как раз как производитель радиационно стойкой электроники – выпускаемые ею по технологии Кремний-на-Изоляторе (SOI) КМОП-микросхемы способны выдерживать совокупную радиационную дозу (в расчете на кремний) до 1 Мрад, мощность поглощенной дозы до 10¹² рад при уровне ошибок 10^-11 на бит в сутки.

Помимо высоких радиационных характеристик, КМОП-микросхемы Honeywell Aerospace, выполненные по технологии SOI, обладают низким энергвыделением, облегчающим решение проблемы теплоотвода в космосе, и устойчивы к радиационному фиксированию (эффекту защелкивания, latchup).