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牛!NASA火星车竟用98年苹果电脑,芯片老旧却要20万美元

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徐德文科学频道 2021-03-03 19:32
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美国宇航局(NASA)的毅力号火星车登陆火星十多天了,已开始对火星杰泽罗陨石坑进行考察,并发回了最新看到的火星景致。专门设计的相机也异常先进,根据NASA的说法,毅力号这次携带的相机可以看清楚足球场另一头的一只苍蝇,以前那种公众看到感兴趣的东西,比如像猴子、老鼠、雕像之类的岩石,就变得非常模糊看不清楚的事情,以后可能再也不会发生了,知名阴谋论者,所谓的UFO猎人斯科特·沃林可能也要失业了。

不光是相机,毅力号上的其他设备也是迄今为止最先进最强大,当然也是最昂贵的——1吨重的火星车,花了27亿美元,比同质量的黄金贵了近50倍。

然而令人吃惊的是,毅力号上最重要的设备,它的大脑,却是一个非常古老的芯片,已经是23年前开发的了,似乎和先进一点儿也挨不上边。

很多人可能觉得难以想象,怎么可能?NASA怎么会用23年前的芯片,那时的计算机芯片是什么?最起码也该用英特尔最新的十核酷睿i9-10900K吧。

事实上NASA还真就用了。你不知道的是,要是NASA真用酷睿i9,毅力号恐怕连火星都到不了就瘫痪了。这是因为太空中充满了宇宙射线辐射,火星大气层也比地球稀薄得多,又没有磁场保护,宇宙射线可以直轰地表。我们知道,越先进的芯片对辐射越敏感,越容易遭受宇宙射线轰击出错,甚至被损坏,所以要求太空设备的关键部件越坚固耐用越好,而不是“玻璃”芯,宇宙射线一轰就洗白了。

所以毅力号上使用的电脑只是233MHz单核处理器的PowerPC 750,1998年开始用于苹果电脑邦迪蓝iMac而闻名。不同的是,这颗名叫RAD750的芯片经过了特殊处理,可以抗辐射,这让它的身价变得极为夸张,一个就要20万美元,130万人民币,可能是这个世界上最昂贵的老旧芯片了。

事实上,不光是毅力号,NASA的很多探测器和卫星,包括好奇号、朱诺号、帕克号、洞察号、费米太空望远镜、开普勒太空望远镜等等,都使用的RAD750芯片。据统计,到2010年就已经有超过150颗RAD750用于各种航天器了,估计NASA的卫星航天器都已经被这颗芯片一统天下了。

RAD究竟是怎样一种存在,为什么这么牛呢?

RAD750由BAE公司生产,完全基于用于苹果电脑的PowerPC 750,其封装和逻辑功能与PowerPC 7xx系列完全兼容,也就是说所有这些航天器,用的都是一台古老的苹果电脑。对了,实际不止一台,因为这些航天器都有备份电脑,也用是的同一芯片。

RAD750最先在2001年发布,第一个进入太空的用在2005年发射的深度撞击号上。RAD750有10400000个晶体管,用250或150nm光刻技术制造,芯片面积130mm。所有这一切都没有什么值得大书特书的,可以说极为稀松平常,然而经过抗辐射加固后,RAD750芯片可以承受200,000到1,000,000拉德(rads)的宇宙射线辐射,并能在–55° C至125°C的温度范围正常使用,功率为5瓦。而加上主板后的标准RAD750单板系统,可以承受100,000拉德(rads)的辐射,在–55°C至70°C温度范围下使用,功率仅10瓦。

毅力号上有3颗RAD750,除了主机和备份系统外,还有一颗用于图像处理。毅力号的芯片速度也比早期的勇气号和机遇号快10倍,2GB的闪存是它们的8倍,还有256MB的RAM。另外,毅力号上的直升机“小机灵”使用的是Linux技术。

最先进的设备却用最古老的计算机驱动,真正“牛”的是NASA的技术人员,把最合适的技术用在最适合的地方,这才是真正的智慧和聪明。

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