【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?





1: サンダージョー ★ 2019/11/14(木) 22:55:46.32 ID:CAP_USER
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。

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。

(全文はソースで)
2019年11月13日 21時00分
https://gigazine.net/news/20191113-more-computing-power-into-space/

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/



















2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 22:59:33.05 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(木) 23:02:44.47 ID:uvvlDlG+
>>2
神のみぞ知るど



9: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:11:58.07 ID:PROWJnVO
>>3
加味の味噌汁って何?



37: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 01:02:41.24 ID:drLNyrOQ
>>9
カニの味噌汁が美味い季節だねえ



139: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/16(土) 09:11:29.76 ID:QRFGiNb9
>>37
いいおちだ。





4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:05:25.99 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(木) 23:06:50.40 ID:naOSiUSW
軽くなった分、鉛の板で防御って無理なん?



64: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 07:29:38.64 ID:uCIQ2yzQ
>>5
放射線だけが問題なら鉛性の筐体でどうにかなりそうなのにね
てか、シャトルに防放射線機能ねえのかよ







7: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:09:23.10 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?



34: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 00:50:41.76 ID:KaHzwrjT
>>7
俺も似たような「使い古してバグがもうゼロに近いくらい出ない物」を使用するって聞いた覚えがある



114: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 22:21:06.58 ID:+9q0Jyil
>>7
> 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?

そうじゃない
強い放射線を浴びる環境下では放射線の電離作用に耐えて演算情報を正しく保持し続けるためには
1ビットを表す電荷量を増やして放射線による電離作用で生ずるノイズ電荷よりも多くすることが不可欠

それは必然的に集積度の低下をもたらし動作速度も遅くなる





10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:13:13.57 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。
ロバストネス
https://ja.wikipedia.org/wiki/ロバストネス

頑強性(がんきょうせい)や頑健性(がんけんせい)やロバストネス(英: robustness)やロバスト性とは、ある系が応力や環境の変化といった外乱の影響によって変化することを阻止する内的な仕組み、または性質のこと。ロバストネスを持つような設計をロバスト設計、ロバストネスを最適化することをロバスト最適化という。

wikipediaより引用



99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 19:03:04.18 ID:JDPWchGE
>>10
無理。
GeVオーダのエネルギーもった粒子だから
電子ボルト
https://ja.wikipedia.org/wiki/電子ボルト

概要
自由空間内で電子一つが 1 V の電圧で加速されるときに得るエネルギーを 1 eV と表記し、1 電子ボルト(エレクトロンボルト、electron volt)と呼ぶ[2]。素粒子物理学をはじめ、原子核物理学、物性物理学、高エネルギー物理学、あるいは化学、半導体工学などの幅広い分野でも使用されるエネルギーの単位である。

eVを千倍するごとの単位は、keV(ケブ)、MeV(メブ)、GeV(ジェブ)(米 BeV; ベブ)、TeV(テブ)、PeV(ペブ)、EeV、ZeV である(カッコ内は習慣的な発音)。また、千分の1倍ごとに、meV、μeVとなる。

wikipediaより引用





11: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:16:26.20 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
QFP
https://ja.wikipedia.org/wiki/QFP

QFP(Quad Flat Package)は電気部品の半導体のパッケージの一種である。 主に外形は四角形で、4辺から端子がつき出しており、プリント配線板の表面にはんだ付けされる。

概要
外形の材質はセラミック2枚程度をエポキシ樹脂で封止するセラミック・パッケージや、溶かしたプラスチックを射出成形するプラスチック・パッケージなどがある。

wikipediaより引用





12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:17:10.60 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



146: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/16(土) 10:45:38.89 ID:EVhilptf
>>12
人工衛星でも地球の磁気圏の中だったりしてそれなりの条件は緩いんだよ。





15: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:22:26.62 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





17: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/14(木) 23:28:09.23 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(木) 23:33:25.49 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(木) 23:34:00.73 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





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…



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







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





31: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 00:34:25.03 ID:ypZriF6/
アルミホイルで包んでおけばいいだろ





35: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 00:51:26.50 ID:XvM1eQJQ
電磁パルス対策した軍用兵器の応用できんかね





36: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 01:01:24.73 ID:hQ1ldRGQ
磁力でシールドとかも難しいだろうか。
低温が容易に作れる環境なら、極細の超電導コイルにものすごいアンペア流せばよさそうなもんだが。



83: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 14:46:23.65 ID:js7gUU4z
>>36
高速中性子線を防げない
地球の大気影響が無くなると
むき出しの核融合炉(太陽)あるわけで
核融合炉が爆破飛散した残骸も撒き散らされてる





38: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 01:20:31.18 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。



42: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 02:23:02.92 ID:BvQ2/oG2
>>38
核兵器は大気圏で爆発するから、爆心地の真下でない限り、
爆発後数日経てば、宇宙ほどの放射線量ではなくなる
爆心地でも、一年も経てば防護服無しで歩ける

コンピュータのエラー発生率が、例えば1000倍になったとしても、
ブルースクリーンが1日に1回起きたり、アプリの強制終了が10分に1回起きたりする程度
そんなの、Windows Meを使った経験があれば余裕すぎる

一度でもエラーが起きたら致命的な深宇宙探査と、毎日のように再起動余裕なPCを比較するのはナンセンス



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



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



89: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 15:04:19.67 ID:ffls07dm
>>85
>ロシアの戦闘機に真空管
それはトランジスタの生産がなかなかできず米国製は入手不能でソニーとかからの横流し品だけではまかなえなかったから
耐EMP云々は皮肉



112: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 21:55:09.00 ID:Q368FzoR
>>89
ちがうちがうw
旧ソ連はアメリカの5年遅れぐらいで普通にトランジスタも作ってたよ

単にMiG-25の初期設計が行われたのが
レーダー送信用の大出力半導体ができてない頃だったというだけ
(もちろんアメリカも同時期には真空管を使っていた)





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





40: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 01:36:32.56 ID:PdaI4FGR
月に行ったアポロ宇宙船は
ファミコン以下だったという有名な話があるしな



47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 04:49:06.04 ID:O3sc5SMY
>>40

アポロが月に行ったのはファミコンが発売される13年も昔だ
しかもファミコンに使われたチップはアップルpcにも使われていたもの
そのチップを画像処理強化した当時としては優れた高性能チップ





41: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 01:38:44.81 ID:6zYGafG4
最初の火星探査機
C-MOSが主流の時代に敢えてN-MOSを採用した
集積密度がC-MOSだと3倍ぐらいになってしまう
最近のメモリは電子數十個で維持している
ここにアルファ線かベーター線が通過すると
電子が消えてしまう。
だから集積率が低いと言うか放射線でも電子が保持できる品物が最適になる
真空管ならかなり強い放射線でも耐えられる
しかし今では真空管の技術者は途絶えてしまった



98: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 19:00:23.33 ID:JDPWchGE
>>41
コンプリメンタリMOSでなくN型のFETだけでどうやって論理組むんだよwwww





46: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 03:47:33.40 ID:v+qIRbsu
たしかシリコン基板上にマイクロ真空管を形成する技術を
過去の新日鉄かどこかが所有してたと思う





49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 04:59:37.55 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??





52: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 05:25:30.37 ID:XOXefXlF
なにか地球では滅びたアナログ技術が宇宙で繁栄するSFが書けそうだなww





56: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 05:48:05.95 ID:BLzDapnK
低スペックでも問題なしってことじゃねえ?





61: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 06:35:47.50 ID:wQ6NPCae
そうか
むしろ昔のCPUを作れる装置が無いのか



87: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 14:57:50.70 ID:js7gUU4z
>>61
あるよ
パワーデバイス用





71: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 08:49:56.14 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





72: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 09:13:08.41 ID:i4w+Xd5w
ネット転送4k画像昔より大幅にやらせたいこと増えてるだろうしな
最近真空管と同じ原理で動く高性能素子なんてネタになってたが動作電圧も高いし
ちょうどいいんじゃないの動作電圧高いと高クロック化がむりぽな気もするが





76: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 10:43:35.83 ID:QQk3yAG/
ガンダムだって8ビットCPUで動いてんだぜ
すげえだろ





77: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 10:57:51.75 ID:sSdLfth5
宇宙に飛んでる人工物はすべて地上から無線操縦やで
はやぶさ特集で見たわ





78: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 11:37:09.89 ID:ZyewTlkk
シールドする物の重量や耐久性も問題になるかもなあ





84: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 14:51:47.14 ID:x9qG0U0i
人間の脳が大丈夫なんだからタンパク質でニューロコンピューター作ればいい



90: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 15:05:10.76 ID:js7gUU4z
>>84
大丈夫じゃない
宇宙飛行士は全員プラスチックのプレートを持って行くんだけど
放射線で傷だらけになってる
それを解析して正確な被曝量を測定する
どうでもいい記憶のニューロンとか壊れてるだろうな





86: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 14:57:18.36 ID:kZy0FlaR
おかしくないか?w

ボイジャー終わってると思うがw



92: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 15:16:07.60 ID:kvXciBl4
>>86
メモリーのビットが時々おかしくなるだけで
CPUが壊れてしまうわけじゃない









94: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 17:08:08.35 ID:Aa9u/V0B
光CPUでもダメなの?



126: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/16(土) 04:02:50.49 ID:qAVbl1Mg
>>94
まず光CPUが現実として動くかどうかが問題
陽電子頭脳のほうが有望
いるかやしゃちを積んだバイオコンピュータならほぼ現実的





100: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 19:25:26.35 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





103: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 20:38:40.66 ID:mW8Uvgdz
放射線による強烈な電磁波、つまり、電界と磁界の波がCPUの回路と交差することにより
逆起電力が発生し、微小な電流が流れることで微細な回路が誤動作や破壊されてしまうことなのかしら



105: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 21:10:21.98 ID:XPXpvwjX
>>103
核を使った電磁パルス兵器なら、近いと普通に発火するよ、場合によっては
熱膨張で



127: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/16(土) 04:05:02.72 ID:qAVbl1Mg
>>103
△逆起電力
○起電力と逆起電力





104: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/15(金) 21:04:01.99 ID:QrrRH9Un
人間の脳はおかしくならないのかな?
CPUとは全然しくみが違うんだろうけど



138: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/11/16(土) 08:54:38.89 ID:KtnqlHuy
>>104
アポロかスカイラブの頃に宇宙飛行士からの報告では、目を瞑ると青い光が見える事が有る。
目の中の水分でのチェレンコフ光

チェレンコフ放射
https://ja.wikipedia.org/wiki/チェレンコフ放射

チェレンコフ放射(チェレンコフほうしゃ、英: Čerenkov radiation)とは、荷電粒子が物質中を運動する時、荷電粒子の速度がその物質中の光速度よりも速い場合に光が出る現象。チェレンコフ効果ともいう。このとき出る光をチェレンコフ光、または、チェレンコフ放射光と言う。

アメリカ/アイダホ国立研究所内にある新型実験炉で観測されたチェレンコフ放射の例/ Argonne National Laboratory

wikipediaより引用




























 村長からコメントのお願い。
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