A medida que las computadoras se vuelven más avanzadas, los microprocesadores en su interior disminuyen de tamaño y usan menos corriente eléctrica. Pero incluso la poderosa supercomputadora tiene su talón de Aquiles: una mayor sensibilidad a la interferencia de partículas cargadas que se originan más allá de su oficina. Estas partículas altamente energéticas provienen del espacio y pueden hacer que el hardware crítico se calcule mal, posiblemente poniendo vidas en riesgo.
Previendo este problema, el fabricante de microchips Intel ha comenzado a idear formas de detectar cuándo una lluvia de partículas cargadas puede golpear sus chips, por lo que cuando lo hacen, los cálculos se pueden volver a ejecutar para corregir cualquier error ...
Los rayos cósmicos se originan en nuestro Sol, supernovas y otras fuentes cósmicas desconocidas. Por lo general, son protones muy enérgicos que atraviesan el espacio cerca de la velocidad de la luz. Podrían ser tan poderosos que en el impacto con la atmósfera superior de la Tierra se ha postulado que podrían crear micro agujeros negros. Naturalmente, estas partículas energéticas pueden causar algún daño. De hecho, pueden ser una gran barrera para viajar más allá de la seguridad del campo magnético de la Tierra (la magnetosfera desvía la mayor parte de la radiación cósmica, incluso los astronautas en la órbita terrestre están bien protegidos), la salud de los astronautas se dañará severamente durante un vuelo interplanetario prolongado.
Pero ¿qué pasa con la Tierra, donde estamos protegidos de la fuerza total de los rayos cósmicos? Aunque una pequeña porción de nuestra dosis anual de radiación proviene de rayos cósmicos (aproximadamente el 13%), pueden tener efectos extensos sobre grandes volúmenes de la atmósfera. A medida que los rayos cósmicos chocan con las moléculas atmosféricas, se produce una cascada de partículas de luz. Esto se conoce como una "ducha de aire". Los miles de millones de partículas dentro de la ducha de aire de un solo impacto a menudo están altamente cargadas (pero de menor energía que el rayo cósmico original), pero la física detrás de la ducha de aire está comenzando a crecer en importancia, especialmente en los ámbitos de la informática.
Parece que el fabricante de microprocesadores informáticos Intel ha estado reflexionando sobre la misma pregunta. Acaban de lanzar una patente que detalla sus planes en caso de que un rayo cósmico penetre en la atmósfera y golpee uno de sus delicados microchips. El problema vendrá cuando la computación se vuelva tan avanzada que los pequeños chips puedan "fallar" cuando ocurra un evento de impacto de rayos cómicos. Si el rayo cósmico golpea el chip desafortunado, se puede ejercer un pico de corriente eléctrica a través de los circuitos, causando un error de cálculo.
Esto puede sonar bastante benigno; después de todo, ¿cuál es un error de cálculo en miles de millones? El científico senior de Intel Eric Hannah explica:
“Toda nuestra lógica se basa en la carga, por lo que recibe interferencia. […] Podrías estar bajando por la autopista [Autopista alemana] a 200 millas por hora y de repente descubre que su sistema de frenos antibloqueo no funciona porque tuvo un evento de rayos cósmicos. " Eric Hannah.
Después de todo, las computadoras se están volviendo más pequeñas y baratas, se están utilizando en todas partes, incluidos los sistemas críticos como el sistema de frenado descrito por Hannah anteriormente. Como son tan pequeños, muchos más chips pueden ocupar computadoras, lo que aumenta el riesgo. Cuando una computadora básica de un procesador solo puede experimentar un evento de rayos cósmicos en varios años (produciendo un error de cálculo inadvertido), las supercomputadoras con decenas de miles de procesadores pueden sufrir eventos de rayos cósmicos 10-20 por semana. Lo que es más, en el futuro cercano, incluso las computadoras portátiles personales más humildes pueden tener la potencia informática de la supercomputadora actual; 10-20 errores de cálculo por semana serían inviables, habría un riesgo demasiado alto de pérdida de datos, corrupción de software o falla de hardware.
También vienen a la mente estaciones espaciales orbitales, satélites y naves espaciales interplanetarias. La tecnología espacial abarca la informática avanzada a medida que obtiene mucha más potencia de procesamiento en un paquete más pequeño, lo que reduce el peso, el tamaño y el costo. ¿Qué sucede cuando se produce un error de cálculo cuando un rayo cósmico golpea los circuitos de un satélite? Un solo error de cálculo podría significar el destino del satélite. Me da miedo pensar qué podría pasar con futuras misiones tripuladas a la Luna, Marte y más allá.
Se espera que el plan de Intel sea la respuesta a este ominoso problema. Quieren fabricar un rastreador de eventos de rayos cósmicos que detecte un impacto de rayos cósmicos, y luego instruir al procesador a recalcular los cálculos previos desde el punto anterior al impacto del rayo cósmico. De esta forma, el error se puede eliminar del sistema antes de que se convierta en un problema.
Por supuesto, habrá muchas dificultades técnicas que superar antes de desarrollar un detector rápido; de hecho, Eric Hannah admite que será difícil decir cuándo tal dispositivo puede convertirse en una realidad práctica. De todos modos, el problema ha sido identificado y los científicos están trabajando en una solución, al menos es un comienzo ...
Fuente: BBC
