เมื่อคอมพิวเตอร์มีความก้าวหน้ามากขึ้นไมโครโปรเซสเซอร์ที่อยู่ในนั้นจะมีขนาดเล็กลงและใช้กระแสไฟฟ้าน้อยลง แต่แม้แต่ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังก็มีส้น Achilles: เพิ่มความไวต่อการรบกวนจากอนุภาคที่มีประจุซึ่งเกิดขึ้นนอกสำนักงานของคุณ อนุภาคที่มีพลังสูงเหล่านี้มาจากอวกาศและอาจทำให้ฮาร์ดแวร์ที่สำคัญผิดพลาดซึ่งอาจทำให้ชีวิตมีความเสี่ยง
เมื่อมองถึงปัญหานี้ผู้ผลิตชิปชิป Intel ได้เริ่มหาวิธีในการตรวจจับเมื่ออนุภาคที่มีประจุอาจโดนชิปดังนั้นเมื่อทำเช่นนั้นการคำนวณสามารถเรียกใช้ซ้ำเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด ...
รังสีคอสมิคมาจากดวงอาทิตย์ซูเปอร์โนวาและแหล่งจักรวาลอื่น ๆ ที่เราไม่รู้จัก โดยทั่วไปแล้วพวกมันคือโปรตอนที่มีพลังมากซึ่งเคลื่อนที่ผ่านช่องว่างใกล้กับความเร็วแสง พวกมันอาจทรงพลังมากเมื่อได้รับผลกระทบกับชั้นบรรยากาศของโลกมันถูกตั้งสมมติฐานว่าพวกมันอาจสร้างหลุมดำขนาดเล็ก โดยธรรมชาติแล้วอนุภาคพลังเหล่านี้สามารถสร้างความเสียหายได้ ในความเป็นจริงพวกมันอาจเป็นอุปสรรคใหญ่ในการเดินทางไกลกว่าความปลอดภัยของสนามแม่เหล็กของโลก (สนามแม่เหล็กทำให้เกิดการแผ่รังสีของจักรวาลมากที่สุดแม้แต่นักบินอวกาศในวงโคจรของโลกก็ได้รับการปกป้องอย่างดี) สุขภาพของนักบินอวกาศจะเสียหายอย่างรุนแรง
แต่สิ่งที่เกี่ยวกับโลกที่เราได้รับการคุ้มครองจากพลังเต็มรูปแบบของรังสีคอสมิก? แม้ว่าส่วนน้อยของปริมาณรังสีประจำปีของเรามาจากรังสีคอสมิก (ประมาณ 13%) แต่พวกมันสามารถมีผลกระทบอย่างกว้างขวางในปริมาณมากของชั้นบรรยากาศ เมื่อรังสีคอสมิกชนกับโมเลกุลของบรรยากาศอนุภาคของแสงจะถูกสร้างขึ้น สิ่งนี้เรียกว่า“ ฝักบัวอาบน้ำ” อนุภาคหลายพันล้านภายในฝักบัวอาบน้ำจากการกระแทกเพียงครั้งเดียวมักจะพุ่งเข้าหาตัวเองอย่างมาก (แต่มีพลังงานน้อยกว่ารังสีคอสมิกแม่) แต่ฟิสิกส์หลังฝักบัวอาบน้ำเริ่มมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอาณาจักรแห่งการคำนวณ
ดูเหมือนว่าผู้ผลิตไมโครโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ Intel ได้ไตร่ตรองคำถามเดียวกัน พวกเขาเพิ่งเปิดตัวรายละเอียดสิทธิบัตรตามแผนของพวกเขาหากรังสีคอสมิกทะลุผ่านชั้นบรรยากาศแล้วเข้าสู่ไมโครชิปอันละเอียดอ่อนของพวกเขา ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อการคำนวณกลายเป็นขั้นสูงจนชิปตัวเล็ก ๆ อาจ“ ผิดพลาด” เมื่อเกิดเหตุการณ์กระทบการ์ตูนเรย์ หากชิปที่เคราะห์ร้ายถูกชนด้วยรังสีคอสมิกอาจมีกระแสไฟฟ้าพุ่งออกมาขัดขวางวงจรไฟฟ้าทำให้เกิดการคำนวณผิด
นี่อาจฟังดูอ่อนโยน หลังจากนั้นการวินิจฉัยผิดหนึ่งพันล้านครั้งคืออะไร Eric Hannah นักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ Intel อธิบาย:
“ตรรกะทั้งหมดของเราตั้งอยู่บนประจุดังนั้นมันจึงถูกรบกวน […] คุณอาจลงไปที่ออโต้ [ทางด่วนเยอรมัน] ที่ 200 ไมล์ต่อชั่วโมงและพบว่าระบบเบรกป้องกันการล็อกของคุณไม่ทำงานเนื่องจากมีเหตุการณ์เกี่ยวกับรังสีคอสมิก.” - เอริคฮันนาห์
ท้ายที่สุดคอมพิวเตอร์ก็เริ่มมีขนาดเล็กลงและราคาถูกลงพวกมันถูกใช้งานทุกที่รวมถึงระบบที่สำคัญเช่นระบบเบรกที่ฮันนาห์อธิบายไว้ข้างต้น เนื่องจากชิปมีขนาดเล็กจำนวนมากชิปจึงสามารถครอบครองคอมพิวเตอร์และเพิ่มความเสี่ยง ในกรณีที่พื้นฐานคอมพิวเตอร์โปรเซสเซอร์หนึ่งเครื่องอาจพบเหตุการณ์คอสมิคเรย์เพียงครั้งเดียวในช่วงหลายปีที่ผ่านมา (เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณที่ไม่มีใครสังเกตเห็น) ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีโปรเซสเซอร์นับหมื่นอาจประสบเหตุการณ์คอสมิค 10-20 ต่อสัปดาห์. มีอะไรเพิ่มเติมในอนาคตอันใกล้นี้แม้แล็ปท็อปส่วนบุคคลที่ต่ำต้อยอาจมีพลังในการคำนวณของซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ข้อผิดพลาดในการคำนวณ 10-20 ต่อสัปดาห์จะไม่สามารถใช้งานได้จะมีความเสี่ยงสูงในการสูญเสียข้อมูลความเสียหายของซอฟต์แวร์หรือความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์
สถานีอวกาศโคจรดาวเทียมและยานอวกาศอวกาศก็เป็นที่จดจำเช่นกัน เทคโนโลยีอวกาศรวบรวมการประมวลผลขั้นสูงเมื่อคุณได้รับพลังการประมวลผลที่มากขึ้นในแพ็คเกจที่เล็กลงลดน้ำหนักขนาดและต้นทุน จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อข้อผิดพลาดในการคำนวณเกิดขึ้นเมื่อรังสีคอสมิกชนกับวงจรของดาวเทียม การคำนวณผิดเพียงครั้งเดียวสามารถสะกดชะตากรรมของดาวเทียม ฉันกลัวที่จะคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับภารกิจในอนาคตของดวงจันทร์ดาวอังคารและต่อ ๆ ไป
หวังว่าแผนของ Intel อาจเป็นคำตอบสำหรับปัญหาที่เป็นลางสังหรณ์นี้ พวกเขาต้องการผลิตเครื่องติดตามเหตุการณ์คอสมิคเรย์ที่จะตรวจจับผลกระทบของรังสีคอสมิคจากนั้นสั่งให้หน่วยประมวลผลคำนวณการคำนวณก่อนหน้าจากจุดก่อนที่จะเกิดรังสีคอสมิก วิธีนี้สามารถกำจัดข้อผิดพลาดจากระบบก่อนที่จะกลายเป็นปัญหา
แน่นอนว่าจะมีปัญหาทางเทคนิคมากมายที่จะเอาชนะได้ก่อนที่จะมีการพัฒนาตัวตรวจจับที่รวดเร็ว อันที่จริงเอริคฮันนาห์ยอมรับว่ามันยากที่จะบอกว่าเมื่อใดที่อุปกรณ์ดังกล่าวอาจกลายเป็นจริงได้ ไม่ว่าปัญหาจะได้รับการระบุและนักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาอย่างน้อยก็เป็นการเริ่มต้น ...
ที่มา: BBC
