Tajemnice Plutona odkrywamy dzięki sukcesowi PlayStation

Artykuł/Nauka 15.07.2015
Tajemnice Plutona odkrywamy dzięki sukcesowi PlayStation

Tajemnice Plutona odkrywamy dzięki sukcesowi PlayStation

W tak przełomowych przedsięwzięciach, do jakich należy misja sondy New Horizons, należy stosować tak wiele sprawdzonych i gruntownych rozwiązań, na ile to tylko jest możliwe. Nie inaczej jest z doborem podzespołów dla badającego aktualnie Plutona pojazdu od NASA.

Sonda New Horizons zakończyła swój historyczny przelot nieopodal Plutona. Teraz przekazuje powoli acz konsekwentnie wszystkie dane jakie zebrała. To potrwa długo: New Horizons znajduje się 4,5 godziny świetlnej od Ziemi, a ta odległość powoduje, że nie tylko występuje olbrzymi komunikacyjny „lag”, ale i wymusza stosowanie bezpiecznego, stabilnego protokołu sieciowego o bardzo niskiej przepustowości.

Tak samo wygląda to w przypadku wszystkich innych technicznych aspektów tej misji. Naprawa sondy, w razie jakiejkolwiek awarii, jest skrajnie trudna lub nawet niemożliwa. Dlatego wszystko jest tak dobrze zabezpieczone i sprawdzone, jak tylko się da. Na przykład mikroprocesor zarządzający pracą New Horizons, jak odkrył The Verge, miał już dziesiątki milionów użytkowników i niezliczoną ilość prób serwisowych. Jest to bowiem procesor MIPS R3000, a więc ten sam, jaki Sony zdecydował się wykorzystać w konsoli PlayStation pierwszej generacji.

Co potrafi MIPS R3000?

Sony wykorzystał wersję MIPS-R3000A, taktowaną z częstotliwością 33,8688 MHz. To 32-bitowy procesor RISC z pięcioma kilobajtami pamięci podręcznej, opracowany przez firmę LSI Logic na bazie patentów SGI. Osiągał wydajność 30 MIPS, cechował się przepustowością 132 MB/s i składał się z jednego rdzenia. Jego pamięć L1 podzielona była na 4 kB pamięci podręcznej na dane i 1 kB pamięci podręcznej SRAM.

NASA wykorzystała jego inną modyfikację, nazywaną MonGoose-V. Procesor w tej wersji został skonstruowany do pracy w warunkach promieniowania jonizującego i jest taktowany z częstotliwością od 10 MHz do 15 MHz.

MIPS_R3000A_die-2

Konkretny zestaw instrukcji MIPS, jaki ten procesor wykorzystuje, to MIPS 1. To relatywnie niewielki zestaw, porównując go z 80×86 czy 680×0 – wykorzystuje tylko najpowszechniejsze instrukcje i obsługuje ograniczoną liczbę trybów adresowania. Ta niewielka liczba instrukcji, a także inne ograniczenia w postaci ustalonej ich długości czy tylko trzech formatów, bardzo upraszczają dekodowanie instrukcji i ich przetwarzanie. By dodatkowo zwiększyć wydajność, procesor posiada pięcioetapową potokowość instrukcji, dzięki czemu większość z nich może zostać wykonana w jednym takcie zegara.

R3000, oprócz właściwego rdzenia, posiada jeszcze koprocesor kontrolny zawierający TLB (Translation Lookaside Buffer) i jednostkę zarządzającą pamięcią. Składa się 115 tysięcy tranzystorów.

To nie jedyny sprzęt konsumencki, jaki wykorzystuje NASA

Amerykańska agencja kosmiczna bardzo chętnie sięga po konsumenckie rozwiązania, bo są one „sprawdzone i przetestowane”. Z najnowszych znanych nam wynalazków warto wymienić wykorzystywanie Kinecta i Oculus Rifta jako interfejsu do sterowania robotycznymi ramionami. Na Międzynarodową Stację Kosmiczną trafią też gogle HoloLens, które będą wykorzystywane do wspierania z Ziemi pracujących tam inżynierów i naukowców.

Dołącz do dyskusji