據(jù)TechCrunch北京時間8月12日報道，在SpaceX星期一為美國航空航天局執(zhí)行向國際空間站運送補給的任務(wù)時，惠普企業(yè)一臺超級計算機(jī)將搭乘龍飛船飛赴國際空間站。

被稱作“Spaceborne Computer”的這臺計算機(jī)是一臺運行Linux軟件的超級計算機(jī)，是惠普企業(yè)和美國航空航天局一項聯(lián)合實驗的一部分，目的是了解不經(jīng)過任何改裝的超級計算機(jī)，能否在外太空環(huán)境下運行1年時間——這個時間不是巧合，載人宇宙飛船遠(yuǎn)征火星就需要1年時間。

惠普企業(yè)負(fù)責(zé)這次聯(lián)合實驗的馬克·費爾南德茲（Mark Fernandez）博士解釋說，通常情況下，在國際空間站上使用的計算機(jī)都必須經(jīng)過“加固”。這一工作涉及對高性能計算設(shè)備硬件的大幅度修改，會帶來額外的成本、時間和努力。“加固”帶來的令人遺憾的一個后果是，在太空使用的高性能計算設(shè)備通常比在地球上使用的落后數(shù)代，這意味著大量高級計算任務(wù)將由國際空間站轉(zhuǎn)移到地面進(jìn)行，然后計算結(jié)果再傳輸?shù)絿H空間站。

這種模式現(xiàn)在還沒有問題，這是因為國際空間站所處的近地軌道與地面間的通信還相當(dāng)順暢。但是，一旦人類要遠(yuǎn)征深空，例如火星，地球與宇宙飛船通信的延遲可以達(dá)到20分鐘。看過《火星救援》（The Martian）這部電影的讀者，對通信延遲的程度會有一定了解。

費爾南德茲表示，“假設(shè)在遠(yuǎn)征火星途中或到達(dá)火星后需要完成一些關(guān)鍵計算任務(wù)，我們需要提前進(jìn)行準(zhǔn)備工作，確保有充足的運算能力可以使用，而且不能是3、5年前的技術(shù)。我們希望向他們提供最新和最先進(jìn)的技術(shù)。”

費爾南德斯希望，為期1年的實驗將表明，無需對硬件進(jìn)行改裝，超級計算機(jī)能通過“軟件加固”，抵御惡劣的太空環(huán)境，其中包括溫度波動和輻射。軟件加固涉及實時對處理器速度、內(nèi)存刷新率等進(jìn)行調(diào)整，以糾正檢測到的錯誤，確保計算結(jié)果的正確。

費爾南德茲說，“所有現(xiàn)代計算機(jī)都有用于糾錯的硬件，一種可能的情況是，如果我們給予這些硬件足夠時間，它們就能糾正出現(xiàn)的錯誤，繼續(xù)完成計算任務(wù)。”

地面試驗已經(jīng)證明軟件加固是有效的。費爾南德茲說，對于試驗?zāi)茉谔斋@得成功，這是一個積極的信號，但是，太空試驗仍然有助于揭示超級計算機(jī)對一些在地面無法測試的因素的反應(yīng)，例如宇宙輻射。

雖然這項實驗的長期目標(biāo)是使相關(guān)技術(shù)適合用于火星登陸，但在近期，這一技術(shù)可能對在國際空間站上進(jìn)行的科學(xué)研究產(chǎn)生影響。

費爾南德茲表示，“科學(xué)家在國際空間站上進(jìn)行越來越多的研究工作，他們在地面上知道如何分析數(shù)據(jù)，希望把數(shù)據(jù)傳回地面，雖然延遲相當(dāng)小，但科學(xué)家需要獲取實驗數(shù)據(jù)、把數(shù)據(jù)傳回地面、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后再傳回國際空間站、根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整實驗參數(shù)，這是一個麻煩的過程。”

本地化的超級計算能力不僅僅給科學(xué)家?guī)矸奖恪Ｔ趪H空間站上，時間是一種寶貴資源，提高科學(xué)家工作效率的任何措施都會對在任務(wù)期間能完成的科學(xué)研究產(chǎn)生深刻影響。例如，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)最近開始測試一款自動化拍攝無人機(jī)，就是出于這一目的，無須手持相機(jī)意味著研究人員將有更多時間用于實際實驗。高性能計算設(shè)備，將在多個方面對科學(xué)研究產(chǎn)生更大影響。

費爾南德茲表示，“數(shù)據(jù)處理任務(wù)在國際空間站上很快就能完成，科學(xué)家能節(jié)省時間，在相同的實驗時間內(nèi)完成更多研究工作。”國際空間站和地面間的通信網(wǎng)絡(luò)是一種寶貴資源，分配給各項實驗使用。如果各項實驗?zāi)軠p少對網(wǎng)絡(luò)的使用，將為其他真正需要這一網(wǎng)絡(luò)的人釋放帶寬。

費爾南德茲希望這次實驗?zāi)転槲磥碓谔諟y試其他先進(jìn)計算技術(shù)奠定基礎(chǔ)，其中包括內(nèi)存驅(qū)動計算。他還希望美國航空航天局考慮在未來的火星任務(wù)中使用同一類系統(tǒng)，在途中進(jìn)行更多實驗，提高成功的機(jī)會。(編譯/霜葉)

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編譯/霜葉 來源：鳳凰科技

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