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【スペック】宇宙に「低スペックなCPU」しか持って行けない理由とは?[11/13]

【スペック】宇宙に「低スペックなCPU」しか持って行けない理由とは?[11/13]

1 :サンダージョー ★:2019/11/14(Thu) 22:55:46 ID:CAP_USER.net
2019年11月13日 21時00分
https://gigazine.net/news/20191113-more-computing-power-into-space/

火星の調査を継続している探査用ローバーのキュリオシティに搭載されたCPUのスペックはたった200MHzと、今日のスマートフォンよりもはるかに低スペック。その理由について、ポーランドの科学系ライターJacek Krywko氏が「宇宙ではハイスペックのCPUは壊れてしまう」と説明しています。

Space-grade CPUs: How do you send more computing power into space? | Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2019/11/space-grade-cpus-how-do-you-send-more-computing-power-into-space/

真空・振動・極端な低温や高温など、宇宙にはCPUを破壊しうる現象がさまざま存在します。しかし、近年に入るまで見落とされてきた問題が、「銀河宇宙線」と呼ばれる宇宙空間を飛び交う放射線。放射線がCPUに衝突すると電圧が生成され、保存されたビットが反転する「Single Event Upset(SEU)」という現象が発生しCPUが壊れてしまう可能性があります。

SEUは高性能なCPUにとって特に問題です。プロセスルールの改善やクロックレートの向上によって、CPUの動作電圧は年々低下しています。それゆえ、放射線が衝突したときに発生するわずかな電圧の変化でも、CPUは大きな影響を受けるようになりました。

Krywko氏によると、一昔前は放射線の影響を受けにくいサファイアやヒ化ガリウムでできた半導体チップを特注することによって銀河宇宙線の問題を回避していました。しかし近年半導体を製造するコスト自体が増加し、特注の半導体チップを製造することは困難になったとのこと。

現代の宇宙用CPUは材料ではなく「システム上の工夫」によって銀河宇宙線の問題に対処しているそうです。システム上の工夫の代表的なものが、「トリプルモジュラー冗長性」という仕組み。トリプルモジュラー冗長性を備えたCPUは、情報を単一のチップではなく3つのチップに保存し、情報を読み取る場合は3つのチップに保存された情報を検証して、「2つ以上のチップに保存されている情報」を出力します。ただし、トリプルモジュラー冗長性を備えたCPUは、通常のCPUよりもスペックが落ちてしまいます。

最新の宇宙用CPUは、2019年末に出荷が予定されているクアッドコアCPU「GR740」です。GR740のプロセスルールは65nm、そのクロック数は約250MHzと、現代のスマートフォンに搭載されているCPUにはるかに劣るスペックですが、(PDFファイル)耐放射線試験に合格しているとのこと。GR740は、銀河宇宙線によるエラーが350年に1回しか発生しない計算になっています。

Krywko氏によると、地球外のミッションにおいて、CPUは宇宙船の制御や、ローバーに搭載されたカメラやセンサーの制御に使用されるだけでなく、将来的には宇宙服のバイザー部分に組み込まれた拡張現実(AR)表示機能や、惑星上での災害予測アルゴリズム計算などにも使用される予定。そのためNASAは、ARM Cortex A53クアッドコアプロセッサを2つ搭載したオクタコアの(PFDファイル)Highspace Spaceflight Computing(HPSC)と呼ばれるCPUをボーイングと共同で開発しているとのことです。

2 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 22:59:33 ID:f1tsisDA

シールド頑張っても駄目なんかいね

3 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:02:44 ID:uvvlDlG+

>>2
神のみぞ知るど

4 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:05:25 ID:Anl0nc85

65nmてCore2Duoの時代だよな

5 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:06:50 ID:naOSiUSW

軽くなった分、鉛の板で防御って無理なん?

6 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:06:52 ID:ofIz8wXR

コンピューターを作る工場ごと打ち上げる

ここからは想像の域でしかないけど

宇宙空間にある岩石や水など豊富にある物質を

錬金術工学?により

鉄を作り
合金を作り
希少な試材を作り
それで部品を作り出す
そんなシステムを兼ね備えた工場を宇宙に浮かべれば大丈夫
これなら永遠にバージョンアップしていける

7 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:09:23 ID:j87/YvKj

時間をかけてテストするから結果的に古いのが使われるってどこかで読んだ気がするけど、それは間違いだったのか?

8 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:09:46 ID:ivQRC9kg

NECも福島のアレで研究すればいいのに

9 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:11:58 ID:PROWJnVO

>>3
加味の味噌汁って何?

10 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:13:13 ID:YjsHPXiK

銀河宇宙線を遮蔽できないの?

あるいは、何らかの方法でロバスト性を高めるとか。

11 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:16:26 ID:9rYAJN5A

昔はセラミックパッケージで宇宙用があったのにね

12 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:17:10 ID:9rYAJN5A

普通に人工衛星で動いてるでしょ。
なんとかなるんだよ

13 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:20:05 ID:9rYAJN5A

ISSの日本実験棟「きぼう」に暴露部があるだろ
あそこで宇宙放射線の実験ができる。
https://www.ihi.co.jp/var/ezwebin_site/storage/original/application/5d15ca2339018eb3916485bac8425712.pdf

14 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:22:13 ID:YCjNh8Rx

宇宙ではエロゲはしないからね。

15 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:22:26 ID:4DBR+wf8

高性能PCだと重量がかさむからだろ
人が宇宙に行くって今だにギリギリなんやで

16 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:25:36 ID:9rYAJN5A

>>14
熱対流が起こらないので
強制排気しないと暴走する。

17 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:28:09 ID:uO1T+5GW

超低電力で、超高温超低温、放射線に超強いというのはとても高スペック
選別品が有るぐらい高スペック

18 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:33:25 ID:Z+usUWJB

たしか1970年代半ばに1ロットだけ作ったサファイア基板バージョンの超低スペCPUを
1990年代に入って使いきっちゃうまでずっと使い続けてきたんだよな
ハッブルとかも同じのを使ってる

19 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(Thu) 23:34:00 ID:1/XEbSnL

宇宙空間とかコンピュータの得意分野だから、スピードより信頼性が重要なんでしょう
高速性が必要なら地上で計算するし

20 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(木) 23:43:28.08 ID:uMlD7J2S

宇宙に出ると人間の脳も高速で処理出来るようになるって聞いたけど

21 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/14(木) 23:43:36.59 ID:hAHF6KSr

https://www.gaisler.com/index.php/products/components/gr740
The GR740 device is a radiation-hard system-on-chip featuring a quad-core fault-tolerant LEON4 SPARC V8 processor

SPARC系なんだ

22 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:05:03 ID:9ad8Ik9B

>>1
孫正義「ワイの一人勝ちや」

23 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:07:58.70 ID:Ih1Q4ex/

>>2
鉛で100mmとか無理なので

24 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:08:43.74 ID:8IqiBLnC

一昔前はスペシャルZ80だったのに進化したもんだ…

25 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:09:33.03 ID:FQ1FmZAJ

>>16
排気する気体が無い…

26 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:10:00.94 ID:YGlWRrrx

cpuのコードも公開されてたはず

27 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:10:42.92 ID:dXfAfJDr

スマホでも数台突っ込んどけ

28 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:14:43.06 ID:Ih1Q4ex/

宇宙用の半導体の作り方を知ってる人は少ないと思うけど
単に古いプロセスじゃない
外から放射線が飛び込んで来てもビット反転が起こりにくいように専用の設計製造をします
東芝が得意だったけど、もう作らないかもな
NECも弱体化したし
ISSには普通のノートPCも持ち込んでるので
はやぶさのような遠くに行く用かつ壊れたら即死案件用

29 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:17:38.07 ID:Ih1Q4ex/

>>24
32bitだよ
64bitもできるけど、気象衛星とか偵察衛星のような超高解像度の画像処理は専用のチップ作るから、速度は必要性薄いな

30 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:21:31.43 ID:OFFwEOAl

>>1
> その理由について、ポーランドの科学系ライターJacek Krywko氏が
> 「宇宙ではハイスペックのCPUは壊れてしまう」と説明しています。

元記事みたけどそんなこと書いてない

33 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:50:28 ID:TNLswQh9

俺が学生時代に使ってたマックは33MHz
200MHzとか、超ハイスペック、全然行けるわ。

35 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 00:51:26 ID:XvM1eQJQ

電磁パルス対策した軍用兵器の応用できんかね

38 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 01:20:31 ID:7/I2ZO1I

やっぱり核戦争下で動くコンピュータって想像上の産物なのか…
他の人も書いてるけど避雷針替わりの金網で囲う、よりも少し丁寧なシールドでも駄目か。

まぁ「核戦争でも可能なAPC(兵員輸送車)のNBC防御がフィルターと車内加圧(綺麗な空気で銃痕が出来ても吐き出す形)」ってのを今から20年以上前に知って危ういもんだとは思ってたけど。

39 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 01:34:43.63 ID:wzKvPi8a

電流という仕組みの限界、はやく量子を実現化しないと

43 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 02:57:27 ID:31bnbvGd

ISSでは普通のノーパソが動いてるけどね。
2日に一回くらいブルースクリーンになったりするんだろうか?

44 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 02:57:31 ID:WkFh13Nx

つまりガンダムのMSも低スペックなコンピューターしか積んでないということかな

45 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 03:43:58 ID:v+qIRbsu

SEU地球上でもあるから宇宙なら壊れて当たり前な世界

49 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 04:59:37 ID:4ZuxyYwo

そもそも、宇宙空間で高スペックなCPUが必要なのだろうか??

55 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 05:44:13 ID:ep1gTZAg

 

>>2
>>31

中性子が止まらんのだよ。

 

58 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 05:57:08 ID:MKJ8DrlI

>>14
>宇宙ではエロゲはしないからね。
でも日本のJKエロライブ動画はみるんだろ?

59 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 06:16:31.65 ID:WpBdTAgz

アホなエセ科学者の詭弁は政治家の嘘と同じレベルだぞ
権力に盲従するバカな民衆はこの程度でも安易にだませると思ってるから
50年前のロケット技術がいまだにそのまま「使われ続けている」ことと同じ

隠れたところで使途不明の莫大な裏金が秘密宇宙プログラムに使われて
いわゆるUFOレベルの宇宙船が地球回りを飛び交っているのに

61 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 06:35:47 ID:wQ6NPCae

そうか
むしろ昔のCPUを作れる装置が無いのか

62 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 06:38:51.44 ID:W1TpM56Z

宇宙でSEXはしたのかな無重力で受精出来るか知らんけど

68 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 08:03:42.68 ID:HBq49k73

>>42
Meの例えですごく納得しちまったじゃねえかwwwwww

71 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 08:49:56 ID:eLskVuo5

光子コンピュータを作れば全ての問題が可決するし低電力で動く

81 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 14:41:07.80 ID:js7gUU4z

>>32
元ネタがアポロ宇宙船の多数決方式から

85 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 14:52:37.28 ID:js7gUU4z

>>38
フクイチの100SV環境下でCMOSイメージセンサーは数十分で完全に壊れたが真空管式のアナログテレビ時代のセンサーは壊れなかったので採用された
ロシアの戦闘機に真空管って話もあったんだよね
地上設置型なら鉱山跡地に設置すれば解決だろうが
車両のエンジン制御はどうするんだろう
メカ式に戻すのか

91 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 15:13:02.20 ID:ffls07dm

日本は放射能アレルギーと歴代政権の原子力隔離政策のおかげでおかしなリスク感覚になってるけど
非致死程度の放射線大量被爆で最も憂慮されるのは不妊化なんだけどね

95 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 17:27:08.59 ID:9NsGH+sR

ボイジャーは2つのCCSが同時に作動していて、片方でエラーが
起きるともう一方がその部分を代行するようになってたね

100 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/15(金) 19:25:26 ID:iMLSO55z

へぇ、そういう理由で低スペックなのか

ていうか低スペックと言う表現がおかしいだけなのかな

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