Når datamaskiner blir mer avanserte, krymper mikroprosessorene i dem i størrelse og bruker mindre elektrisk strøm. Men selv den mektige superdatamaskinen har sin akilleshæl: en økt følsomhet for interferens fra ladede partikler som stammer utenfor kontoret ditt. Disse svært energiske partiklene kommer fra verdensrommet og kan føre til at kritisk maskinvare feilberegner, og muligens utsetter liv.
Forutså dette problemet, har mikrochip-produsenten Intel begynt å finne måter å oppdage når en dusj med ladede partikler kan treffe deres sjetonger, så når de gjør det, kan beregninger startes på nytt for å stryke ut eventuelle feil ...
Kosmiske stråler stammer fra vår sol, supernovaer og andre ukjente kosmiske kilder. Vanligvis er de veldig energiske protoner som glir gjennom rommet nær lysets hastighet. De kan være så kraftige at ved påvirkning med den øvre atmosfæren på jorden er det blitt postulert at de kan lage mikrosvarte hull. Naturligvis kan disse energiske partiklene forårsake noen skader. Faktisk kan de være en enorm barriere for å ferdes utover sikkerheten til jordas magnetfelt (magnetosfæren avleder mest kosmisk stråling, til og med astronauter i jordens bane er godt skjermet), astronautens helse vil bli alvorlig skadet under langvarig interplanetærflukt.
Men hva med på Jorden, hvor vi er beskyttet mot full kraft av kosmiske stråler? Selv om en liten del av vår årlige stråledose kommer fra kosmiske stråler (omtrent 13%), kan de ha omfattende effekter over store volum av atmosfæren. Når kosmiske stråler kolliderer med atmosfæriske molekyler, produseres en kaskade av lette partikler. Dette er kjent som en "luftdusj". Milliarder av partikler i luftdusjen fra en enkelt påvirkning er ofte svært ladede selv (men av mindre energi enn den overordnede kosmiske strålen), men fysikken bak luftdusjen begynner å vokse i betydning, spesielt innen regneark.
Det ser ut til at datamaskinens mikroprosessorprodusent Intel har fundert på det samme spørsmålet. De har nettopp gitt ut et patent som beskriver planene sine hvis en kosmisk stråle trenger inn i atmosfæren og treffer en av deres delikate mikrobrikker. Problemet vil komme når databehandlingen blir så avansert at de bittesmå brikkene kan “misfire” når en komisk strålepåvirkning oppstår. Skulle den uheldige brikken bli rammet av en kosmisk stråle, kan en pigg med elektrisk strøm utøves over kretsløpet, noe som kan forårsake en feilberegning.
Dette kan høres ganske godartet ut; når alt kommer til alt, hva er en feilberegning på milliarder? Intels seniorforsker Eric Hannah forklarer:
“All logikken vår er basert på lading, så den får forstyrrelser. […] Du kan gå ned ad motorveien [Tysk motorvei] 200 miles i timen og plutselig oppdage at ditt antisperre bremsesystem ikke fungerer fordi det hadde en kosmisk strålehendelse.” - Eric Hannah.
Tross alt blir datamaskiner mindre og billigere, de brukes overalt, inkludert kritiske systemer som bremsesystemet beskrevet av Hannah ovenfor. Siden de er så små, kan mange flere brikker okkupere datamaskiner, noe som øker risikoen. Der en enkel prosessordatamaskin bare kan oppleve en kosmisk strålehendelse på flere år (produsere en ubemerket beregningsfeil), kan superdatamaskiner med titusenvis av prosessorer lide 10-20 kosmiske strålehendelser per uke. I løpet av den nærmeste fremtiden kan til og med ydmyke personlige bærbare datamaskiner ha datakraften til dagens superdatamaskin; 10-20 beregningsfeil per uke ville være ubrukbare, det ville være for høy risiko for datatap, programvarekorrupsjon eller maskinvarefeil.
Orbital romstasjoner, satellitter og interplanetisk romfartøy kommer også til hjernen. Romteknologi omfavner avansert databehandling når du får langt mer prosessorkraft i en mindre pakke, noe som reduserer vekt, størrelse og pris. Hva skjer når en beregningsfeil oppstår når en kosmisk stråle treffer kretsene for en satellitt? En enkelt feilberegning kan stave satellittens skjebne. Jeg gruer meg til å tenke på hva som kan skje med fremtidige bemannede oppdrag til Månen, Mars og utover.
Håpet er at Intels plan kan være svaret på dette illevarslende problemet. De ønsker å produsere en kosmisk strålehändelsesspor som vil oppdage en kosmisk strålepåvirkning, og deretter instruere prosessoren om å beregne de tidligere beregningene på nytt fra punktet før den kosmiske strålen slo til. Slik kan feilen renses fra systemet før den blir et problem.
Det vil selvfølgelig være mange tekniske vanskeligheter å overvinne før en hurtigdetektor utvikles; faktisk innrømmer Eric Hannah at det vil være vanskelig å si når et slikt apparat kan bli en praktisk virkelighet. Uansett har problemet blitt identifisert og forskere jobber med en løsning, i det minste er det en start ...
Kilde: BBC
