Pišući nedavno o kvaru jednog od računara na Nasinom roveru 'Curiosity', zainteresovao sam se za 'mozgove' sondi o kojima pišem već godinama. Neki od njih već decenijama rade u najekstremnijim uslovima, na niskim temperaturama, bombardovani kosmičkim zračenjem, oslanjajući se na sebe, svoj po pravilu skromni hardver i genijalnos tehničara na Zemlji, od kojih mnogi nisu bili ni rođeni kada je dotični računar projektovan.
Kao i svi dosadašnji Nasini roveri, i 'Perseverance' će da koristi dva mikroprocesora RAD750 (PowerPC750) na 200 MHz i sa preko 10 miliona tranzistora, ali šta je sa prethodnim kosmičkim letilicama? Napominjem da se slabo razumem u elektroniku, ali me interesuje, te ne zamerite ako nešto promašim ili neku termin pogrešno upotrebim. Takođe, pričaću o civilnom delu kolača (ko zna šta vojska mulja!) i o onim stvarima koje su već poznate i ustaljene. O najnovijim podacima i trendovima ne znam ništa sem da će Kinezi u narednim godinama zbrisati američku čipovsku konkurenciju i po snazi, i po brzini i po ceni i preplaviti tržište kvalitetnom robom. Konsekvence? Pratićemo. A biće ih...
 |
 |
Procesor RAD750 američkog ogranka britanske vojne firme 'BAE Systems Inc.' Ima snažnu zaštitu od kosmičkog (i nuklearnog!) zračenja, trpi bez problema temperature od -55º do 125ºC i troši samo 5W struje. Cena se krije, ali je svakako veća od \(200.000, što zavisi od potreba naručioca.
Daleko najpopularniji mikroprocesor u Nasi je RAD6000, verzija PowerPC 601 koju je razvio IBM, a trenutno ga proizvodi 'BAE Systems'[1]. RAD6000, koji radi na maksimalnoj brzini od 33 MHz, bio je prvi 32-bitni mikroprocesor zaštićen od zračenja, i danas kontroliše ili je kontrolisao velik broj sondi, poput MER-ova 'Spirit' i 'Opportunity' (na 25 MHz), kao i ostale Marsove sonde kao što su 'Phoenix', 'Mars Polar Lander' i 'MarsClimate Orbiter', 'Mars Odyssey' i 'Mars Pathfinder' (u ovom slučaju s 64 MB memorije). Njime su bile opremljene i sonde MESSENGER (posle proučavanja od skoro 11 godina, pala je na Merkur 2015.), 'Dawn'(do skora je proučavala Vestu i Ceres, sa 8 GB solid-state memorije), 'Deep Space 1', 'Genesis' i 'Stardust'(misije za donošenje uzoraka), kao i kosmičke opservatorije 'Spitzer' (infracrveni teleskop), SDO (solarna opservatorija u niskoj orbiti), 'Swift' (gama-teleskop), 'Gravity Probe B' (satelit za proučavanje opšte relativnosti), STEREO (par satelita za promatranje Sunca sa solarne orbite) i 'Deep Space Climate Observatory'. Većina tih letilica je radila na operativnom sistemu VxWorks[2].
Vremenom je kompanija napravila i naslednika RAD750, koji nosi oznaku RAD5545, radi na 466 MHz, i proizvodi se u Virdžiniji. Kako kažu proizvođači, novi multi-core procesor je 10 puta jači od prethodnog i naći će primenu u meteorološkom i planetnom istraživanju i u komunikacionim, obaveštajnim i misijama od nacionalne bezbednosti. 'BEA' kaže da se procesor već nalazi u preko 900 računara na preko 300 satelita.
Matična ploča računara sa RAD6000. Pojavili su se na komercijalnom tržištu 1996.
Proizvodnja RAD750.
Sledeći najpopularniji mikroprocesor je svakako '1750A' (MIL-STD-1750A), posebno u letilicama starijim od petnaestak i više godina. '1750A' je računarska arhitektura koju je osmislila američka vojska, a ne određeni model čipa, stoga je proizvodi veliki broj kompanija. Ovaj 16-bitni mikročip je, između ostalog, bio zadužen za kontrolu Nasine sonde 'Cassini' (posle skoro 20 godina, misija oko Saturna je okončana 2017.) i Esine sonde 'Rosetta' (slavni istraživač komete 67P/Čurjumov-Gerasimenko). Putovao je i sa sondama 'Clementine', 'MarsGlobal Surveyor' (koji je takođe imao ugražene 'Intelove' procesore '8086' u ostalim računarima) i Esinim satelitima 'Cluster' za proučavanje magnetosfere, 'Envisat' (u to vreme najveći civilni osmatrački satelit na svetu), kao i brojnim satelitima u niskoj orbiti oko Zemlje ('Aqua', 'Aura', 'Terra', 'Landsat 7', 'GOES-13', 'GOES-O' i 'GOES-P' itd.). Zahvaljujući vojnim iskustvima, procesor je korišćen i u raketama ratnog vazduhoplovstva, 'Titan IV'[3], tj. u njihovim računarima za utvrđivanje položaja i navođenje.
Kao starom obaveštajcu, upalo mi je u oči da je američka vojska uspela da svoj stari vojni procesor, već prevaziđen, uvali Indusima i njihovom kosmičkom programu. Zato je njihova kosmička agencija ISRO koristila američki čip u misiji Marsovog orbitera 'Mangalyaan' (MOM), kao i u čitavoj seriji domaćih satelita GSAT/INSAT/IRS.
Čip 1750A. Ne samo da se koristi u kosmosu, već ga imaju i svi američki avioni-lovci i helikopteri.
Drugi kosmički mikroprocesor je Mongoose-V, verzija zaštićena od zračenja MIPS procesora R3000britansko/američke kompanije 'Synova, Inc.' Troši svega 5 W struje i radi na 10 i 15 MHz. Najpoznatiji je po tome što i danas upravlja (na 15 MHz) glavnim računarom sonde 'New Horizons' koja je, posle posete Plutonu 2015, trenutno na putu ka novom Kajperovom asteroidu.
Takođe su se u različitim svemirskim letilicama koristili i 'Intelovi' mikroprocesori. Mali Marsov rover 'Sojourner' imao je 'Intelov' mikroprocesor '80C85' od 2 MHz, a kosmički teleskop 'Hubble' koristi procesor '486'[4] (80486), mada je prethodno koristio '386', procesor koji se takođe koristi u nekim glavnim računarima na ISS. Vrlo je popularan i NSSC-1 (NASA Standard Spacecraft Computer-1), računar s arhitekturom koju je 1974. osmislio Goddardov kosmički centar (GSFC), a koji je ulazio u opremu gama opservatorije 'Compton', 'Solar Maximum Mission' ili sateliti UARS i 'Topex'/'Poseidon'.
'Mongoose-V' (Synova).
Ako se vratimo dalje u prošlost, sonde 'Galileo' i 'Magellan' koristile su po šest RCA 1802 mikročipova u glavnim računarima (takođe izvorno korišćenim i u nekim sistemima brodova), 8-bitni single-čip korporacije 'RCA'. Naravno, većina prvih sondi i satelita koristila je mikroprocesore izgrađene isključivo za te misije (ili nisu imali mikroprocesore kao takve), pa ih nije lako identifikovati. 'Vikinzi' su koristili 'General Electricove' 18-bitne računare od 25 kHz s feritnom memorijom od 4 KB u oba orbitera, dok su lenderi imali redundantne računare opremljene s dva 'Honeywell' HDC 402 procesora sa 18 K memorije. 'Voyageri' su imali tri računara, od kojih je jedan bio sličan 'Vikinškim' orbiterima, a ostali (Flight Data Subsystem) su radili na 16 bita i 80 kHz.
'Apollo' je koristio digitalni računar AGC (Apollo Guidance Computer) Block II u dve verzije, jednoj u servisnom modulu, a drugoj u lunarnom modulu, koji su uopšteno imali 2 KB RAM memorije, 36 KB ROM memorije (feritna jezgra) i radili su na 1 MHz[5]. Svemirska stanica 'Skylab' i šatlovi su u početku koristili IBM-ove avioničke računare iz modifikovane familije '4Pi', vrlo popularan proizvod na raznim američkim vojnim avionima i projektilima. Zanimljivo je da je '4Pi' trebao da bude deo tajne vojne orbitne stanice MOL. 'Skylab' je koristio 16-bitnu verziju, ali su šatlovi početkom 80-ih uključivali pet računara 'AP-101', 32-bitnu verziju '4Pi' s 480 kHz opremljenu mikroprocesorima 'Intel' 8086 (uključivao je i 'RCA' 1802 mikroprocesore za displeje). Možda se ovo čini malo, ali u svoje vreme to je bila revolucija (pogotovo u poređenju sa računarima na 7 kHz u kapsulama 'Gemini'). Krajem 90-ih, šatlovi su imali 'Intelove' mikroprocesore '386' u svojih pet glavnih računara.
Ruski i sovjetski sateliti su takođe koristili mnoge nestandardne mikroprocesore specifične za svaku misiju, iako možemo da pronađemo i neke relativno uobičajene. Prva digitalna verzija 'Sojuza' ('TMA-M') koristila je računar 'CVM-101' (rus. ЦВМ-101, цифровая вычислительная машина) proizvođača NII 'Submikron', opremljen procesorom '1V812' od 24 MHz i sa 2 MB RAM-a[6]. Sa druge strane, 'CVM-22', koji ima mikroprocesor od 60 MHz, korišćen je u nekoliko satelita i, u jako modifikovanom obliku, u zlosretnoj Marsovoj sondi 'Fobos-Grunt'. Veliki broj sovjetskih sondi ('Mars 2-7', 'Venera 9-16' i 'Vega 1-2') koristio je računar 'S-530', koje je radio na 100 kHz.
Sovjetski računar 'CVM-22' naučnog instituta 'Submikron'.
I to bi bilo to što sam mogao da nađem. Svako vidi da fale Kinezi. Iako su ušli u trku kada su im konkurenti već bili i na Mesecu i Marsu i Veneri, ozbiljno prete da će uskoro svu konkurenciju oduvati. Vidim da se među komentatorima na sajtu povremeno razvija diskusija o 'ratu' (ili bez navodnika) između USA i Kineza (mučenu EU više niko ni ne pominje). Kina je definitivno stavila tačku na najlon-kese, rajsferšluse i hemijske (to će da prepusti drugima), a ona se u narednom petogodišnjem planu okreće visokoj tehnologiji i podizanju standarda svojih stanovnika. Obzirom da čak i u ovim uslovima imaju ogromne suficite, moćnu proizvodnju, na tone genijalnih inženjera[7] i najbolje univerzitete na svetu[8], nije teško predvideti rezultat. Jedan od ciljeva je jeftin i supermoćni procesor koji će zbrisati konkurenciju jer će koristiti tehnologiju koja je u Americi tek u povoju a ostatak sveta o tome tek čita u novinama. Kina već sada poseduje najbrže superračunare na svetu[9]a sa razvojem veštačke inteligencije preuzeće primat u svim oblastim na svetu[10]. Njihovi računari će biti nepojamni za ostatak sveta, doći će do takve revolucije za koju će pronalazak parne mašine, industrijalizacija, elektrifikacija ili prelazak na elektroniku biti samo bleda slika. Mnogi u svetu, a pogotovu u Americi, nisu ni svesni šta se valja iza brega... Ovo što sam napisao u ovoj priči biće samo deo zaboravljene istorije, što je već i sada.
[1] Prvo su ih proizvodili u 'IBM Federal Systems', pa ih je kupila američka privatna firma 'Loral' koja radi za vojsku, a onda ih je sve kupio 'Lockheed Martin'. Danas su deo 'BAE Systems Electronoc Systemsa'
[2] Čudo od softvera još od 1987, zaštićen i vlasništvo je američke privatne investicione kompanije 'TPG Capital', koja ima investicione fondove od preko \)50 mld. i brine samo o poslovima svetskih bogataša. Skoro sve što su Ameri lansirali u kosmos u poslednjih 15-20 godina koristilo je ovaj OS, kao i mnogi vojni i civilni avioni, kamioni, automobili, industrijski roboti, komunikaciona infrastruktura i mreže i sl.
[3] Sredinom 80-ih, američka vlada je bila zabrinuta da šatlovi, konstruisani da nose sve američke terete i zamene sve bespilotne rakete, ipak neće biti u stanju da se izbore sa svim vojnim i špijunskim misijama. Zato je E.C. Aldridge, aeronautički inženjer, vladin elemenat u Ministarstvu odbrane, astronaut na šatlu, podsekretar Ratnog vazduhoplovstva i direktor monstrumske špijunske organizacije NRO, doneo odluku da kupi raketu za 10 NRO satelita, a to je obrazložio potrebom da raketa 'pomaže' šatlovima. Raketa je kasnije preimenovana u 'Titan IV' i izvršila je samo 3 vojna leta. Posle tragedije sa 'Challengerom' 1986. raketni program je opet živnuo, a 'Titan IV' je bio najveća i najjača raketa vojske. Do sada je 65 ovih raketa koštalo SAD oko \(40 milijardi.
[4] Iako starudija, procesor vrši 40 miliona instrukcija u sekundi. Nasledio ga je 'Pentium' (P5).
[5] Sećam se kada sam pisao feljton o misiji 'Apollo 11' da sam se veoma iznenadio videvši da je većina softvera za AGC bila čuvana u specijalnoj read-only memoriji poznatoj i kao core rope memory, napravljenoj u vidu čudesnih pletenica žičica namotanih oko magnetnihjezgara.
[6] Isti trokanalni računar je korišćen i kod teretnog 'Progressa', serije malih satelita 'Kondor', satelita za daljinsko osmatranje 'Arkon-2'itd.
[7] Još pre 15 godina sam slušao u SAD da Kina svake godine izbaci dva miliona inženjera! Oni nisu k'o ovi naši bežali iz zemlje trbu'om za kru'om već su se specijalizovali i ostajali u zemlji.
[8] 20 najjačih svetskih univerziteta ima danas svoje kampuse u Kini. Dok Ameri zarađuju od (pre)skupih školarina, Kinezi grade armije superstručnjaka u svim oblastima. Ne razumeju. Npr. gledao sam kako su neki od najboljih ekonomskih pravnika, postdoktoranata sa IQ 200, iškolovanih na Jejlu, bili vredni Kinezi koji su se vratili u svoju zemlju i odmah ušli u kineske državne timove za trgovinske pregovore sa Amerikom i tu ih drali jer su bili bolji i pametniji od svojih kolega 'odande'.
[9] Sa preko 1015 operacija u sekundi (kineski 'TH-1' 3-4 puta više). Ako znamo da je njihov razvoj u Americi potsticasla trka u naoružanju sa Sovjetima i da su glavne mašine i danas nedostupne civilima već su zakopane u planinama i potopljene na dnima (se tako kaže?) okeana (glavni serveri Googla, Amazona i sl. su tako zakopani da im ni globalni nuklearni rat ne može ništa), onda nije teško uvideti ko će za kratko vreme piti a ko vodu donositi.
[10] Kina u artifišal ulaže recimo godišnje \)140 mld, SAD \(40 a Britanija sa EU recimo \)8. To je kao trka na 100 m. Nije važno ko si, koliko si jak ili brz jer si krenuo 10 minuta posle mene. Nikada me nećeš stići...
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
