Superwip
Lötkolbengott/-göttin
AW: New Horizons: Mit einem "Playstation-Prozessor" zum Pluto
Das stimmt, bei dem Prozessor von "New Horizons" handelt es sich auch nicht um einen geröhnlichen MIPS R-3000 Prozessor; das ist nur die Befehlssatzarchitektur.
Tatsächlich handelt es sich um einen strahlengehärteten Mongoose-V Prozessor der von Synova Inc. und Honeywell im Auftrag des NASA Goddard Space Flight Center entwickelt und gebaut wurde; die MIPS Architektur kommt wohl zum Einsatz weil sie günstig für diese Anwendung lizensiert werden konnte. Im Vergleich zum Original wurde bei der CPU die Fertigungstechnik optimiert damit der Chip eine höhere Strahlendosis aushalten kann ohne unzuverlässig zu arbeiten oder gar kaputt zu werden. New Horizon hat immerhin 4 dieser CPUs an Board: Jeweils einer für die Steuerung und Kommunikation sowie für die Lagekontrolle. Und dann noch jeweils ein weiterer als Ersatz.
Tatsächlich waren diese CPUs beim Einsatz in New Horizons aber bereits veraltet. Sie sind bereits 1997 auf den Markt gekommen und wurden 2000 erstmals im Weltraum eingesetzt. Allerdings muss man, wie gesagt, bedenken das sie für die gegebene Aufgabe wohl ausreichend sind und andererseits das es Jahre dauert um eine solche Raumsonde zu planen und zu bauen, daher ist die Technik zum Startzeitpunkt zwangsweise schon ein paar Jahre alt. Während der Entwicklung von New Horizons standen auch bereits deutlich leistungsfähigere CPUs zur Verfügung die für diese Aufgabe geeignet gewesen wären wie etwa der mehr als doppelt so schnelle Power PC basierende RAD-6000 der auf den Mars Exploration Rovern "Spirit" und "Opportunity" eingesetzt wurde. Allerdings hat man offensichtlich den Mongoose-V (in, wie gesagt, zweifacher Ausführung) für ausreichend befunden.
Der Energieverbrauch der CPUs wäre dabei kein wirklich großes Problem. Die Radionuklidbatterie liefert etwa 200W wovon 182W gebraucht werden; damit gibt es noch eine beachtliche Reserve denn der Verbrauch der CPUs liegt vermutlich maximal im niedrigen einstelligen Watt Bereich auch wenn ich dazu keine Angabe gefunden habe.
Doch kann man. Die Strukturgröße ist nicht die einzige Schraube an der man drehen kann wenn es um die Strahlenfestigkeit eines Chips geht...
Moderne strahlengehärtete Chips wie etwa der BAE/IBM/Freescale RAD5500 werden zum Teil etwa in einem 45nm Verfahren gefertigt und sind um ein vielfaches schneller als der Mongoose-V bei vergleichbarer Strahlenresistenz.
Das stimmt, bei dem Prozessor von "New Horizons" handelt es sich auch nicht um einen geröhnlichen MIPS R-3000 Prozessor; das ist nur die Befehlssatzarchitektur.
Tatsächlich handelt es sich um einen strahlengehärteten Mongoose-V Prozessor der von Synova Inc. und Honeywell im Auftrag des NASA Goddard Space Flight Center entwickelt und gebaut wurde; die MIPS Architektur kommt wohl zum Einsatz weil sie günstig für diese Anwendung lizensiert werden konnte. Im Vergleich zum Original wurde bei der CPU die Fertigungstechnik optimiert damit der Chip eine höhere Strahlendosis aushalten kann ohne unzuverlässig zu arbeiten oder gar kaputt zu werden. New Horizon hat immerhin 4 dieser CPUs an Board: Jeweils einer für die Steuerung und Kommunikation sowie für die Lagekontrolle. Und dann noch jeweils ein weiterer als Ersatz.
Tatsächlich waren diese CPUs beim Einsatz in New Horizons aber bereits veraltet. Sie sind bereits 1997 auf den Markt gekommen und wurden 2000 erstmals im Weltraum eingesetzt. Allerdings muss man, wie gesagt, bedenken das sie für die gegebene Aufgabe wohl ausreichend sind und andererseits das es Jahre dauert um eine solche Raumsonde zu planen und zu bauen, daher ist die Technik zum Startzeitpunkt zwangsweise schon ein paar Jahre alt. Während der Entwicklung von New Horizons standen auch bereits deutlich leistungsfähigere CPUs zur Verfügung die für diese Aufgabe geeignet gewesen wären wie etwa der mehr als doppelt so schnelle Power PC basierende RAD-6000 der auf den Mars Exploration Rovern "Spirit" und "Opportunity" eingesetzt wurde. Allerdings hat man offensichtlich den Mongoose-V (in, wie gesagt, zweifacher Ausführung) für ausreichend befunden.
Der Energieverbrauch der CPUs wäre dabei kein wirklich großes Problem. Die Radionuklidbatterie liefert etwa 200W wovon 182W gebraucht werden; damit gibt es noch eine beachtliche Reserve denn der Verbrauch der CPUs liegt vermutlich maximal im niedrigen einstelligen Watt Bereich auch wenn ich dazu keine Angabe gefunden habe.
Doch kann man. Die Strukturgröße ist nicht die einzige Schraube an der man drehen kann wenn es um die Strahlenfestigkeit eines Chips geht...
Moderne strahlengehärtete Chips wie etwa der BAE/IBM/Freescale RAD5500 werden zum Teil etwa in einem 45nm Verfahren gefertigt und sind um ein vielfaches schneller als der Mongoose-V bei vergleichbarer Strahlenresistenz.
