عندما تصبح أجهزة الكمبيوتر أكثر تقدمًا ، تتقلص المعالجات الدقيقة الموجودة داخلها وتستخدم تيارًا كهربائيًا أقل. ولكن حتى الكمبيوتر العملاق القوي لديه كعب أخيل: زيادة الحساسية للتداخل من الجسيمات المشحونة التي تنشأ خارج مكتبك. تأتي هذه الجسيمات عالية الطاقة من الفضاء وقد تؤدي إلى سوء تقدير للأجهزة الهامة ، مما قد يعرض الحياة للخطر.
توقعًا لهذه المشكلة ، بدأت شركة Intel لتصنيع الرقائق الدقيقة في ابتكار طرق لاكتشاف الوقت الذي قد تصل فيه الدقائق من الجسيمات المشحونة إلى رقائقها ، لذلك عندما يتم ذلك ، يمكن إعادة الحسابات لإزالة أي أخطاء ...
تنشأ الأشعة الكونية من الشمس والمستعرات الأعظمية وغيرها من المصادر الكونية غير المعروفة. عادة ، فهي بروتونات نشطة للغاية تسحب عبر الفضاء بالقرب من سرعة الضوء. يمكن أن تكون قوية لدرجة أنه عند التأثير مع الغلاف الجوي العلوي للأرض ، فقد افترض أنها قد تخلق ثقوبًا سوداء صغيرة. وبطبيعة الحال ، يمكن أن تسبب هذه الجسيمات النشطة بعض الضرر. في الواقع ، قد يكونون حاجزًا كبيرًا أمام السفر خارج أمان المجال المغناطيسي للأرض (الغلاف المغناطيسي يحرف معظم الإشعاع الكوني ، حتى رواد الفضاء في مدار الأرض محميون جيدًا) ، وستتضرر صحة رواد الفضاء بشدة خلال رحلة طويلة بين الكواكب.
ولكن ماذا عن الأرض ، حيث نحن محميون من القوة الكاملة للأشعة الكونية؟ على الرغم من أن جزءًا صغيرًا من جرعتنا الإشعاعية السنوية تأتي من الأشعة الكونية (حوالي 13٪) ، إلا أنها يمكن أن يكون لها تأثيرات واسعة النطاق على كميات كبيرة من الغلاف الجوي. عندما تتصادم الأشعة الكونية مع جزيئات الغلاف الجوي ، يتم إنتاج سلسلة من جزيئات الضوء. يُعرف هذا بـ "الدش الهوائي". غالبًا ما تكون مليارات الجسيمات داخل الدش الهوائي من تأثير واحد مشحونة إلى حد كبير (ولكن من طاقة أقل من الشعاع الكوني الأصلي) ، لكن الفيزياء الكامنة وراء الدش الهوائي بدأت تنمو في الأهمية ، خاصة في مجالات الحوسبة.
يبدو أن شركة إنتل المصنعة للمعالجات الدقيقة للكمبيوتر كانت تفكر في نفس السؤال. لقد قاموا للتو بإصدار براءة اختراع توضح تفاصيل خططهم إذا اخترقت الأشعة الكونية الغلاف الجوي وضربت إحدى الرقائق الدقيقة. ستأتي المشكلة عندما تصبح الحوسبة متقدمة جدًا لدرجة أن الرقائق الصغيرة قد "تتناقص" عند حدوث حدث تأثير أشعة كوميدي. في حالة إصابة الشريحة غير المحظوظة بأشعة كونية ، فقد يحدث ارتفاع في التيار الكهربائي عبر الدائرة ، مما يتسبب في سوء التقدير.
قد يبدو هذا حميداً جداً. بعد كل شيء ، ما هو الخطأ الخاطئ بالمليارات؟ يوضح كبير علماء إنتل إريك هانا:
“يعتمد كل منطقنا على الشحن ، لذلك يحصل على تدخل. […] يمكن أن تنزل في الطريق السريع [الطريق السريع الألماني] بسرعة 200 ميل في الساعة واكتشف فجأة أن نظام المكابح المانعة للانغلاق لا يعمل لأنه كان لديه حدث أشعة كونية. " - إريك هانا.
بعد كل شيء ، تصبح أجهزة الكمبيوتر أصغر وأرخص ، ويتم استخدامها في كل مكان بما في ذلك الأنظمة الهامة مثل نظام الكبح الذي وصفته هانا أعلاه. نظرًا لأنها صغيرة جدًا ، يمكن أن تشغل العديد من الرقائق أجهزة الكمبيوتر ، مما يزيد من المخاطر. في الحالات التي قد يعاني فيها كمبيوتر معالج واحد من حدث أشعة كونية واحد فقط في عدة سنوات (ينتج عنه خطأ حسابي غير ملحوظ) ، فقد تعاني أجهزة الكمبيوتر الفائقة التي تضم عشرات الآلاف من المعالجات من 10 إلى 20 حدثًا للأشعة الكونية. في الاسبوع. والأكثر من ذلك ، أنه في المستقبل القريب قد تكون حتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة الشخصية المتواضعة لها القدرة الحاسوبية للحاسوب العملاق اليوم ؛ 10-20 أخطاء حسابية في الأسبوع ستكون غير قابلة للتطبيق ، سيكون هناك خطر كبير جدًا لفقدان البيانات أو تلف البرامج أو فشل الأجهزة.
كما تتبادر إلى الذهن محطات فضائية مدارية وأقمار صناعية ومركبات فضائية بين الكواكب. تحتضن تكنولوجيا الفضاء الحوسبة المتقدمة حيث تحصل على طاقة معالجة أكبر بكثير في عبوة أصغر ، مما يقلل من الوزن والحجم والتكلفة. ماذا يحدث عندما يحدث خطأ في الحساب عندما يصطدم شعاع كوني بدارات القمر الصناعي؟ قد يسيء حساب خطأ واحد مصير القمر الصناعي. أخشى أن أفكر في ما يمكن أن يحدث للبعثات المأهولة المستقبلية إلى القمر والمريخ وما بعده.
من المؤمل أن تكون خطة Intel هي الحل لهذه المشكلة المشؤومة. إنهم يريدون تصنيع أداة تتبع حدث الأشعة الكونية التي تكشف عن تأثير الأشعة الكونية ، ثم توجه المعالج إلى إعادة حساب الحسابات السابقة من النقطة قبل أن تضرب الأشعة الكونية. بهذه الطريقة يمكن إزالة الخطأ من النظام قبل أن يصبح مشكلة.
سيكون هناك بالطبع العديد من الصعوبات التقنية للتغلب عليها قبل تطوير كاشف سريع ؛ في الواقع ، يعترف إريك هانا أنه سيكون من الصعب تحديد متى يمكن أن يصبح مثل هذا الجهاز حقيقة عملية. بغض النظر ، تم تحديد المشكلة ويعمل العلماء على إيجاد حل ، على الأقل إنها بداية ...
المصدر: بي بي سي
