Abbiamo parlato qualche tempo fa del processore a bordo del drone Ingenuity, sbarcato su Marte insieme al Rover Perseverance ed avrà il compito importantissimo di testare il volo autonomo in un ambiente difficile come quello Marziano.
Se Il piccolo elicottero monta uno Snapdragon 801, un processore molto performante e di più o meno recente costruzione, una sorpresa arriva dalla scelta che la NASA ha fatto proprio per quanto riguarda il processore installato a bordo del Rover che (ricordiamo) è grande più o meno come un’automobile.
Ci si aspetterebbe un mostro di potenza con prestazioni altissime, invece scopriamo che il funzionamento del rover è affidato ad una CPU molto simile a quella di un vecchio laptop PowerBook G3 di Apple, una microarchitettura nata nel 1997.
Per essere più precisi, il processore di Perseverance deriva dalla terza generazione di architettura di microprocessori a 32-bit PowerPC 750. Insomma sembrerebbe che si abbia a che fare con un Mac della fine degli anni 90, dotato di 2 GB di memoria flash e 256 MB di DRAM.
Nonostante l’apparenza però il processore, pur basandosi sull’architettura del PowerPC 750, è stato costruito appositamente nel 2001 con il preciso scopo di poter funzionare in ambienti con forti radiazioni e quindi sui satelliti e sulle navicelle spaziali, il suo nome è SoC RAD750,e nel 2001, quando è stato realizzato costava la bellezza di 200.000 dollari.
Al momento, il SoC RAD750 può essere considerato lo stato dell’arte tra i processori destinati ad alcune missioni spaziali, eppure è meno potente del processore di qualsiasi smartphone economico, finanche dei dispositivi indossabili (l’Apple Watch ha caratteristiche nettamente superiori)
Quando parliamo di un processore siamo abituati a ragionare in termini di nodi costruttivi da 3 nanometri, mentre quello del RAD750 risulta perfino superiore ai 150 nm, con una frequenza di calcolo del processore di 200 MHz.
Se sulla Terra possiamo spingere i microprocessori ad avere dimensioni ridottissime perché abbiamo la nostra atmosfera a farci da scudo, nello spazio o su un pianeta che presenta caratteristiche fisiche differenti le cose cambiano notevolmente.
Più diminuisce la dimensione del “nodo costruttivo”, più cala il voltaggio necessario ad accendere e spegnere i circuiti.
La tendenza ormai consolidata è quindi quella di non inviare nello spazio l’ultimo grido tecnologico, per un problema legato all’affidabilità che questi circuiti devono garantire per ridurre al minimo i malfunzionamenti.
Una tecnologia più datata risulta in qualche misura più affidabile. Nello spazio la fanno da padrone radiazioni con energie comprese tra i 100 MeV e 1 GeV, ed è molto più probabile che si verifichino i cosiddetti Single-Event Upset (SEU), cioè i cambiamenti dello stato del circuito causati dall’impatto di una singola particella ionizzata sui nodi del processore, che sono in grado di produrre errori di calcolo.
