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Robuste Datenverarbeitung unter extremen Bedingungen

31.01.2006


Für den Einsatz bei Raumfahrten und in rauer Umgebung wurde eine innovative Datenverarbeitungseinheit mit hoher Leistungsfähigkeit, selbst unter Bedingungen der Radioaktivität, des Vakuums und der thermischen Instabilität, entwickelt.



Eine der wichtigsten architektonischen Funktionen moderner Hochleistungscomputer ist der Einsatz von Cache-Speichern, die in die Mikroprozessorenkomponente eingeschlossen sind. Jedoch können sich typische vorübergehende Fehler, die in einer Strahlungsumgebung verursacht werden, auf die Speicherkomponenten auswirken und eventuell zu einer Computerstörung führen.



Die kürzlich entwickelte Datenverarbeitungseinheit nutzt schnelle digitale Schaltkreise und eine mehrschichtige Datenarchitektur für eine hohe Datenverarbeitungsleistung. Die Übernahme einer modernen Mikroprozessorentechnologie bietet eine hohe Leistungsfähigkeit von über 100 MIPS. Um diese besser kontrollieren zu können, wendet das neue Verfahren eingehende Strahlungstests der ausgewählten Komponenten sowie die Umsetzung spezialisierter Funktionen zur Überwachung des Computerbetriebs an.

Deshalb werden zur Fehlerkorrektur im Speicher EDAC- (Error Detection And Correction - Fehlererkennung und -korrektur) oder Block-Code-Technologien implementiert. Zusätzlich dazu ermöglichen Speicher- und Systemkontrollfunktionen in höchst zuverlässigen, programmierbaren digitalen Schaltkreisen die notwendigen Änderungen an der Gestaltung der Funktionsweise und der Schnittstellen.

In Bezug auf Stromversorgung und Wärmekontrolle wurde ebenso die Hardware sorgfältig konzipiert. Die Umstellung auf Standard-Stromschnittstellen wurde durch die Nutzung eines lokalen zuverlässigen, hochleistungsfähigen Niederspannungskonverters realisiert. Durch die Vermeidung mechanischer Kühlgeräte, wie beispielsweise Lüfter, wird die Wärmekontrolle über Wärmeplanung und -analyse erreicht.

Die finnische Technologie zeichnet sich durch erhöhte Zuverlässigkeit, Autonomie bei der Korrektur vorübergehender Störungsbedingungen, schnelle Verarbeitungszeiten und enorm verminderte Anforderungen an die Gerätereparatur und -wartung aus. Durch sorgfältige Speicher- und Schnittstellenkontrolle sowie Komponentenauswahl wird eine höchst leistungsfähige Datenverarbeitung gewährleistet.

Aufgrund der Wärmekontrolle der Hardware kann das Datenverarbeitungssystem auch unter extrem rauen Bedingungen und selbst bei sehr hohen Temperaturen arbeiten. Zu den möglichen Anwendungsbereichen zählen Raumfahrten und radioaktive Umgebungen in Kernkraftwerken und Nuklearforschungsanlagen. Zur technischen Zusammenarbeit bei der Bestimmung neuer Anwendungsbereiche und zur Weiterentwicklung des Systems werden industrielle Partners gesucht, die sich mit der Integration und Entwicklung von Raumfahrts- und Nuklearssystemen beschäftigen.

Matti Poutanen | ctm
Weitere Informationen:
http://www.ircfinland.fi

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