Обсуждение космических программ
8,763,232 39,442
 

  DeC ( Слушатель )
24 янв 2022 18:01:34

На Международную космическую станцию поставят более радиационно устойчивый компьютер

новая дискуссия Новость  476

24 января 2022



Холдинг «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») завершает разработку перспективного бортового компьютера для космических аппаратов. Отличительные особенности изделия — повышенные радиоционно- и сбоеустойчивость, а также возможность реконфигурации в случае отказа одного из элементов системы. Это существенно повысит надежность космических аппаратов, а также уменьшит их габариты и массу.

Ядро бортового компьютера — современный процессор, высокотехнологичное устройство которого сможет создавать сетевое архитектурное построение, позволяющее оптимально распределять нагрузку на все вычислительные ресурсы. За передачу данных в нем отвечает маршрутизатор SpaceWire разработки «Научно-исследовательского института электронной техники», который входит в состав группы компаний «Элемент» — совместного предприятия холдинга «Росэлектроника» Госкорпорации «Ростех» и АФК «Система» в сфере микроэлектроники.

Заместитель генерального директора РКС — генеральный конструктор по бортовой аппаратуре Геннадий Ерохин:

«Бортовой компьютер создается в широкой кооперации предприятий российской радиоэлектронной отрасли, которые продемонстрировали свои высочайшие компетенции. Деятельное и высокопрофессиональное участие коллег позволило в сжатые сроки сделать отечественный, по сути, революционный продукт, отвечающий самым высоким требованиям космической индустрии по надежности и качеству. Этот проект продемонстрировал эффективность синергии колоссальной совместной работы государственных и частных компаний для обеспечения технологического суверенитета России в высокотехнологичной области».

В состав нового бортового компьютера РКС входит созданный из радиационно-стойких электронных компонентов сбоеустойчивый процессор, производительность которого в два раза превосходит используемые сейчас в космической технике. Маршрутизатор на базе сети SpaceWire получил аппаратные средства контроля состояния каждого из каналов и возможности конфигурации сети в режиме реального времени. Предусмотрены все необходимые интерфейсы информационного обмена, а также большой объем высокоскоростной оперативной и энергонезависимой памяти (на базе NAND FLASH контроллера) с поддержкой самоконтролирующегося и самокорректирующегося кода Хемминга.

Заместитель генерального конструктора РКС по программно-математическому обеспечению Николай Рябогин:

«Даже современные бортовые компьютеры космических аппаратов используются исключительно для реализации изначально заложенных узких алгоритмов и чаще всего не обеспечивают взаимозаменяемость с другими вычислителями на борту. Это ведет к излишнему дублированию функционала подсистемами и, следовательно, снижению общей надежности изделия, увеличению массогабаритных параметров, повышенному энергопотреблению и стоимости. В наземных системах эта проблема решена за счет создания сетей с реконфигурируемыми вычислительными средствами, когда при отказе одного из компьютеров задачи перераспределяются на других участников сети. Этот принцип хорошо зарекомендовал себя в бортовых системах авиационной промышленности. Новый бортовой компьютер будет впервые применять подобную сетевую архитектуру для космической техники».

Новая вычислительная машина разрабатывается для применения как в модернизируемых, так и в перспективных космических аппаратах. В последующем на ее базе будет создана унифицированная служебная платформа с сетевой архитектурой построения, обеспечивающей минимизацию бортовых вычислительных ресурсов и максимальную живучесть изделий.

Источник

Подмигивающий
  • +0.34 / 21
КОММЕНТАРИИ (16)
 
 
  Luddit ( Слушатель )
24 янв 2022 18:42:02
Написано странное. Поставщик ресурса должен обеспечивать его максимизацию, минимизацией должен заниматься потребитель. В случае вычислительного ресурса конструктор компьютера - это поставщик, потребитель - конструктор спутника и вот уже он будет заниматься минимизацией, которая пройдёт тем проще, чем лучше справился со своей задачей конструктор компьютера (то есть максимизировал вычислительный ресурс в единице массы и/или энергопотребления).
  • +0.00 / 0
 
 
  Равен01 ( Слушатель )
24 янв 2022 20:20:37
Специфика такая, что поставщик и "потребитель" одна система
  • +0.04 / 2
  • Скрыто
 
 
  Д. Петров ( Слушатель )
24 янв 2022 20:40:41
Это только звучит странно. В действительности за счёт сетевой архитектуры (возможности для решения любой задачи использовать все объединённые в сеть ресурсы) при меньших вычислительных ресурсах составных частей располагаемые вычислительные ресурсы увеличиваются. Т.е масса и энергопотребление бортовых вычислительных средств снижаются.
  • +0.02 / 2
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
24 янв 2022 20:55:57
Не вижу как можно выиграть в располагаемых вычислительных ресурсах. Вот в надежности - можно, может быть можно в энергопотреблении (проще выключить невостребованное).
Если у вас есть какая-то максимальная вычислительная нагрузка - то вам примерно всё равно, скормить её пяти процессорам или одному в пять раз быстрее.
Можно выиграть за счет того что каждый занимается своим делом и для этого дела занимает свои специализированные линии связи, тогда будет выигрыш в унификации и возможности ручного ремонта чего-то сильно нужного за счет того, без чего пока можно обойтись.
  • +0.02 / 4
 
 
 
 
  Д. Петров ( Слушатель )
24 янв 2022 21:17:39
Насколько я понял разработчика, сейчас имеются система стыковки со своим процессором(вероятно ещё и с дублирующим), система управления научным оборудованием со своим процессором , система ориентации со своим и т.д. В новой разработке все эти процессоры объединяются в сеть и могут совместно решать все эти задачи. В результате можно отказаться и от дублирующих процессоров в системах и увеличить вычислительные мощности при решении каждой из задач.
  • +0.10 / 6
 
 
 
  mse ( Слушатель )
24 янв 2022 22:39:31
Вес вычислительного устройства не коррелирует с производительностью. Никак. Энергопотребление, тоже. Хуже того, несколько высокопроизводительных ядер, несмотря на более высокое потребление, может оказаться экономнее большего количества менее производительных и потребляющих ядер, при равной вычислительной моще, просто за счёт меньших накладных расходов(коммуникацыи, инфраструктура процессора, конструкционные элементы итыды).
  • +0.13 / 7
  • Скрыто
 
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
24 янв 2022 23:10:33
Ну если процессоры делаются одной группой конструкторов под один технологический процесс производства - то почему бы им не коррелировать?
А накладные расходы у группы разнесенных процессоров могут оказаться меньше одного, если процессор занимается своей узкой задачей - данные для него и от него идут по отдельной шине ровно тем, кому предназначены, и между задачами процессор не переключается (с необходимостью засунуть куда-то данные задачи, а потом достать их для продолжения обработки).
  • +0.01 / 3
  • Скрыто
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
25 янв 2022 00:23:46
Возьмём самое понятное - вес. Два стандартных конструктива процессорных модулей, равных по моще одному мощному, будут, банально, в два раза тяжелее. К ним нужно протянуть в два раза больше проводов, что тоже вес. Заложить в два раза больше посадочных мест и тыды...
речь идёт имана про управляющие машины, завёрнутые в сеть. Ессно, что щас в каждом даччике и шаговике сидит МК с выходом на стандартную сеть, но речь не о них. если пощщитато, что для отказоустойчивости достаточно N компов с производительностью М, то менять их на N*2 с производительностью М/2, можно тока от безнадёги.
  • +0.09 / 6
  • Скрыто
 
 
 
 
 
 
  Д. Петров ( Слушатель )
25 янв 2022 07:08:06
Если Вы прочитали исходник, то всё наоборот - меняют на N/2 c производительностью М*2.  И   N/2 стало возможно именно в связи с разработкой нового вычислителя и разработки на его основе вместо автономных вычислительных систем сетевой объединённой.РКТ весьма консервативна - США с 40-летних дискет полетное задание в МБР вводят, наши только недавно с аналоговой на цифровую СУ перешли.
  • +0.03 / 2
  • Скрыто
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
25 янв 2022 13:31:28
Разговор давно ушол от исходника.
  • +0.00 / 0
  • Скрыто
 
 
 
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
25 янв 2022 09:22:59
Обвязка определяется не вычислительной мощностью, а поставленной задачей. Грубо говоря, есть набор датчиков и исполнительных устройств - вот от них и будут протянуты провода.
  • +0.01 / 1
 
 
 
 
  Д. Петров ( Слушатель )
24 янв 2022 23:16:46
Объединённые в сеть вычислительные мощности всяко эффективнее изолированных. А новые блоки и более производительные. ИМХО, разработчики достаточно компетентны, чтобы оптимизировать объединённую сетевую структуру.
  • +0.01 / 1
  • Скрыто
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
25 янв 2022 00:15:10
Речь-то пошла не об этом, а о том,что "дадим стране угля, мелкого, но доуя". Заодно вес и электричество съеэкономим. Съэкономить не получится.
Ну и этта... Какой смысл иметь бортовое оборудование, изолированное друг от друга? Тут даже не о эффективности нужно говорить, а о смысле.
  • +0.03 / 1
  • Скрыто
 
 
 
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
25 янв 2022 09:20:33
Изоляция бывает разная. Очень приятно будет пытаться разобраться в неполадке, когда не работает сразу всё, включая систему ориентации и климатику.
А отдельно работающие на своих процессорах системы связать можно через процессор, отвечающий за интерфейс с экипажем.
  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
25 янв 2022 13:33:59
Если связь есть, то уже не изолированная. Изолированные компы в вашей конторе связываюцца через процессор роутера и далее по тексту...
  • +0.00 / 0
  • Скрыто
 
 
 
 
 
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
25 янв 2022 14:02:40
Описанная схема позволяет эту связь порвать ручками и разбираться со взбрыкнувшей системой отдельно.
Или наоборот - отсоединить систему, залить в неё новую версию/задачу, убедиться что всё нормально и подсоединить её обратно.
  • +0.00 / 0