O rover Perseverance da NASA tem um cérebro de chip de computador de 1997. Aqui está o porquê.

Pode ser tecnologia antiga, mas é superconfiável.

NASA

Esta ilustração mostra o rover Perseverance da NASA operando na superfície de Marte. A perseverança pousará na cratera Jezero do planeta vermelho um pouco depois das 15h40. EST (12h40 PST) em 18 de fevereiro de 2021.



Crédito: NASA
  • Uma versão especial super-resistente de um velho chip que ficou famoso pela Apple está comandando o show no Perseverance Mars rover da NASA.
  • O chip é lento para os padrões modernos, mas atende ao teste de confiabilidade.
  • O chip pode ser bombardeado com radiação e ainda assim continua funcionando.

  • Provavelmente, é uma boa ideia parar e tirar um momento de vez em quando para se maravilhar com a incrível quantidade de poder de computação em seu bolso. Os telefones de hoje têm processadores que fazem os computadores da era do boom da Internet parecerem pouco mais do que abridores de portas de garagem. Esqueça os primeiros computadores gigantescos do tamanho de uma sala que não podiam rodar um jogo de Pong, muito menos Panda Pop. Não, seu bolso está cheio de energia.

    Você pode ficar surpreso ao saber que um processador lançado pela IBM e pela Motorola em 1997 é o chip que funciona como o cérebro da tecnologia de ponta da NASA Perseverance Mars rover . Os desenvolvedores da nave estavam mais interessados ​​em confiabilidade do que em poder absoluto, e sua solução foi um processador G3, ou CPU, usado no Power G3 Macintosh da Apple a partir de 1998.

    O G3 em comparação com os chips de hoje

    Crédito: Apple



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    Os veteranos da Apple se lembram do G3 com carinho. Era um computador futurista em estilo torre de branco e azul translúcido. Seu lado convenientemente aberto para facilitar a expansão. Ele fumou Macs mais antigos com uma velocidade operacional de processador que atingiu o máximo de 266 megahertz (MHz).

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    Ou assim pensamos na época. Os processadores de hoje deixam o G3 comendo poeira. O processador em um Apple iPhone 12 funciona em 3 Gigahertz (GHz), enquanto um Samsung Galaxy S21 funciona em 2,9 GHz no modelo dos EUA.

    Não apenas isso, mas os processadores de hoje são chips de vários núcleos, o que significa que são como vários processadores funcionando lado a lado dentro do chip. Então, nos vemos mais tarde G3, no que diz respeito ao uso do consumidor.



    Ainda assim, o G3 era muito confiável e foi o primeiro de uma raça de chips a realizar 'previsão de ramificação dinâmica', uma arquitetura usada até hoje. Envolve a CPU prevendo tarefas futuras de modo a alinhar seus recursos de processamento da forma mais eficiente possível.

    Cérebro de perseverança

    Antigo G3 (esquerda) e o novo G3 para Perseverança (direita)

    Crédito: / Henriok / Wikimedia Commons

    O chip do Perseverance, o PowerPC 750, nem é o chip G3 mais rápido - o chip single-core roda a 200 MHz, que ainda é 10 vezes a velocidade dos chips que alimentam os rovers Spirit e Opportunity, de acordo com a NASA.

    O chip da Perseverance também não é um PowerPC 750 pronto para uso. É uma versão do chip com proteção contra radiação, construída para esse fim, chamada de RAD750 . Fabricado pela BAE Systems, o processador pode operar em temperaturas entre -55 e 125 ° Celsius (-67 a 257 graus Fahrenheit), perfeito para a atmosfera gelada de Marte. Além disso, como a atmosfera é tão fina que sua superfície é continuamente bombardeada com radiação, o RAD750 pode suportar de 200.000 a 1.000.000 Rads de radiação.

    Também não é a primeira viagem do RAD750 a Marte: houve uma a bordo da nave Insight que pousou lá em novembro de 2018.

    Próximo da NASA Orion embarcações também usarão o RAD750. Em 2014, quando o Orion foi anunciado, Matt Lemke da NASA explicou ao The Space Review que 'não se trata tanto da velocidade quanto da robustez e da confiabilidade. Preciso ter certeza de que sempre funcionará. ' Especialmente atraente era a tolerância à radiação do RAD750: 'A única coisa que realmente gostamos neste computador é que ele não é destruído pela radiação. Pode ser perturbador, mas não falhará. Fizemos muitos testes nas diferentes partes do computador. Quando vir a radiação, pode ser necessário reiniciar, mas voltará a funcionar e funcionará novamente. '

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    Os designers do Perseverance também foram um tanto parcimoniosos com a memória a bordo - cada milímetro / grama é precioso em uma espaçonave. Embora o armazenamento não seja ruim, com 2 GB de memória Flash, há apenas 256 megabytes de RAM de trabalho e 256 kilobytes de EEPROM (memória somente leitura programável apagável eletricamente).

    De volta à Terra, estamos cercados por dispositivos RAD750 voando sobre nossas cabeças em cerca de 100 satélites. Até agora, nenhum deles falhou. Não é à toa que o chip foi enviado em uma missão tão crítica, o Planeta Vermelho.

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