Почему телескоп «Хаббл» до сих пор работает на процессоре i486 и накопителе объемом всего 1.5 ГБ

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Честно, иногда становится смешно. У меня в кармане лежит смартфон, который мощнее суперкомпьютеров Пентагона 90-х, но он умудряется тормозить при открытии списка контактов. А где-то над нашими головами, на высоте 540 км, летит махина весом в 11 тонн — телескоп «Хаббл». Он делает снимки, от которых у астрономов перехватывает дыхание, и при этом управляется «камнем», который сегодня постеснялись бы поставить даже в тетрис.

В сети гуляет старая байка: мол, мозгом телескопа служит древний Intel i486 с частотой 25 МГц. Многие крутят пальцем у виска — фейк же! Ну не может техника за миллиарды долларов работать на чипе, который мы выкинули на свалку много лет назад. Сюрприз: может. И это не экономия на спичках, а гениальный расчет.

Апгрейд по-насовски

Когда «Хаббл» запускали в 1990-м, внутри стоял вообще доисторический компьютер DF-224 (привет из 70-х). Он был надежным, как кувалда, но к концу 90-х начал «сыпаться». В 1999 году к телескопу пристыковался шаттл «Дискавери», и астронавты провели, наверное, самый дорогой апгрейд ПК в истории. Они выкинули старый блок и поставили новый, на базе Intel 80486.

Тот самый бортовой компьютер DF-224 в техническом отсеке телескопа. Именно этот 32-килограммовый блок астронавты демонтировали в 1999 году, чтобы установить на его место систему на базе Intel 486.
Автор: NASA Источник: commons.wikimedia.org

Да, тот самый 486-й. Мечта школьника начала 90-х.

  • Частота: 25 МГц.
  • Техпроцесс: 1 микрометр (это 1000 нанометров!).

Почему NASA не поставило туда Pentium III, который в 1999-м уже рвал чарты продаж? Ответ прост: в космосе скорость убивает.

«Жирный» транзистор — залог здоровья

На Земле нас защищает атмосфера. На орбите процессоры живут под постоянным обстрелом космических лучей и тяжелых частиц. Представьте современный процессор на 3 нанометра. Его транзисторы настолько крошечные и стоят так плотно, что одна шальная частица, пролетевшая насквозь, может переключить сразу несколько битов. Это называется SEU (Single Event Upset). Для вашего ПК это «синий экран смерти» и перезагрузка. Для телескопа — потеря ориентации и смерть на солнцепеке.

Старичок i486 сделан по «дубовому» техпроцессу. Его транзисторы по меркам физики — это огромные амбары. Чтобы переключить их состояние случайным попаданием, частице нужно обладать чудовищной энергией. Этот процессор медленный, но он почти бессмертный. Он «глотает» радиацию, от которой современный чип сгорел за секунду.

На фото версия с частотой 33 МГц, но архитектурно это родной брат чипа, установленного в телескоп.
Автор: Stormedelf Источник: commons.wikimedia.org

SSD весом с гирю

Второй ньюанс — накопитель. Вместо катушечного магнитофона (да, там была пленка) поставили SSR — твердотельный рекордер. Многие блогеры, не разбираясь, пишут «12 ГБ», потому что привыкли к современным объемам. На самомделе там 12 Гигабит (около 1,5 ГБ). Кстати, старый ленточный магнитофон на «Хаббле» имел емкость 1.2 Гигабита (около 150 МБ).

Весит эта «флешка» 11 килограммов. Почему? Потому что это не легкая платка, а алюминиевый сейф. Внутри — банки памяти с многократным дублированием. Сгорел один чип? Контроллер просто пропускает сгоревший, и пишет на соседний. Это устройство создано, чтобы пережить ядерную зиму, а не чтобы быстро грузить винду.

Вместо вывода

История с «Хабблом» учит нас одной вещи: прогресс — это не всегда наращивание цифр в бенчмарках. Для того чтобы держать телескоп наведенным на звезду в течение суток, не нужны нейросети. Нужна математическая точность и максимальная надежность.

Так что, когда ваш браузер в очередной раз сожрет все гигабайты оперативки и зависнет, вспомните про 486-й процессор на орбите. Он работает там уже 26 лет без перезагрузок и переустановки драйверов. Вот это я понимаю — оптимизация.

Изображение в превью:
Автор: aistudio.google.com
Источник: aistudio.google.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
О разном интересном.

13 комментариев

Добавить комментарий

a
И что? Телефонные коммутаторы в начале 2000х работали на 25-30МГц и спокойно в реальном времени обрабатывали десятки тысяч соединений.
V
Если не ошибаюсь, то до сих пор, соединением не занимается телефон, телефон лишь запрашивает у провайдера соединение с нужным абонентом, а аппаратура провайдера находит абонента и соединяет по возможности
S
Просто в те времена программисты еще не были избалованы дешевым железом и горами дешевой памяти и умели писать эффективный, оптимизированный код. Это касалось всей техники (в том числе банальных бытовых пк с их ос, по и играми), а не только специальной и космической.
p
Те самые пресловутые 640КБ, которых «хватит на всё»
Kvant
Если вы про тот конкурс, то там, вроде было 64кб
l
Это про MSDOS и Билла Гейтса
[
Вот только нет ни одного доказательства, что автором этой цитаты является Билл Гейтс.
p
Банкоматы работают на ХРюше и не жалуются
i
Ну надо думать что замену компьютера начали делать не в 99, а лет этак за 5-6 до этого. Только перенос ПО и его проверка занимают годы. Мы тогда оказываемся где то в 93 году для принятия решения что именно использовать. Тогда не было никакого Пентиума III, a Пентиум тогда был непроверенной новинкой и конечно не рассматривался. Кроме того не ясно была ли это обычная версия процессора или специальная с повышенной радиационной стойкостью. Ну а дальше был переход на BAE RADxxx.
A
Коммерческие компании запросто закладывают использование микропроцессоров, которые будут выпущены к концу разработки, когда это уместно. В NASA тоже не идиоты, чтобы не понимать, что процессоры становятся значительно лучше каждые 2 года. И если бы стояла цель получить на орбите самый быстрый компьютер, то его привезли бы на космодром для запуска прямо с завода-производителя.
Случай в Intel 80486 для Хаббла — это сознательный выбор техпроцесса и скорости микропроцессора.
Этот микропроцессор может оказаться не единственным на Хаббле. Более дубовые микропроцессоры типа Motorola 68000 1980 года (3.5um, HMOS) могут стоят на управлении ориентацией телескопа. А Intel 80486 (1um, CMOS) например используется для обработки изображения, системы хранения фотографий, управление файловой системой.
S
Не трогайте то, что работает.
DOTAnovSKY
Отличная статья, читается легко и понятно! Пиши ролики, создавай канал! Детям будет полезно знать! Удачи и успехов в новом 2026 году 🎄

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Откуда берется „запах старости“ и почему дело не в чистоплотности: биология кожи, которой не нужно стыдиться

Запах старых книг, сухого дерева, винтажного гардероба и едва уловимого травянистого настоя — человеческий мозг безошибочно считывает этот специфический шлейф. В обществе его принято...

Протон оказался сложнее, чем считалось: физики впервые измерили скрытые силы внутри материи

Более полувека физика высоких энергий описывала структуру протона через статистические вероятности. Когда в конце 1960-х годов в экспериментах по рассеянию электронов на ускорителях выяснилось, что...

Как жесткий диск Toshiba на 1,8 дюйма спас Apple iPod: неизвестная сделка Стива Джобса в 2001 году

В феврале 2001 года инженеры японской корпорации Toshiba создали накопитель, практическое применение которому не могло найти даже собственное руководство. Это была крошечная пластина диаметром...

Математики доказали предел квантовой суперпозиции: почему задачу о 36 офицерах смогла решить только запутанность

В 1779 году швейцарский математик Леонард Эйлер представил Петербургской академии наук задачу, которая на столетия определила развитие комбинаторного анализа. Условие формулировалось просто: в...

Зарядка EAFC 12V 6A: почему «умное» устройство не заряжает аккумулятор до конца? Нужен совет

В этой краткой публикации я хотел бы поделиться своим опытом использования зарядного устройства EAFC 12V 6A для автомобильных аккумуляторов. В описании к товару написано, что это...

Судак или берш: почему знающие рыбаки первым делом проверяют щеки и пасть

От пяти до шести тысяч рублей — ровно столько в сумме обойдется встреча с рыбинспектором из-за одного-единственного ошибочно взятого в садок судачка меньше положенных 40 сантиметров. Сам...