BOSTON, BRATISLAVA. Ak vám zamrzne mobil alebo počítač, nemali by ste nadávať na neschopných konštruktérov, lajdáckych programátorov a nezodpovedných robotníkov vo fabrikách. Príčinu môžete hľadať aj vo vesmíre za hranicou zemskej atmosféry.
Čím intenzívnejšie podlieha výroba čipov a polovodičov miniaturizácii, tým častejšie sa prejavuje pôsobenie vonkajšej energie.
Reč je o časticiach kozmického žiarenia, ktoré z vesmírneho priestoru prenikajú atmosférou Zeme k jej povrchu.
Ak častica narazí v čipe na kritické miesto, môže spôsobiť prepnutie stavu konkrétneho tranzistoru. Spôsobí to zmenu konkrétneho bitu v operačnej pamäti, či zmenu logického stavu tranzistoru zodpovedného za rozhodovanie.
Pasažierov lietadiel môžu ohrozovať oblaky žiarenia Čítajte Rozdiel vo voľbách
Hoci vedci o tomto jave vedia desaťročia, v praxi sa začínajú negatívne dôsledky objavovať až teraz. Vyplýva to zo zmenšovania polovodičových štruktúr a energie, ktorá je potrebná na udržanie či prepnutie jej stavu. Ak má častica dostatočný energetický náboj, môže spôsobiť zvratnú, náhodnú zmenu.
Do skúmania sa pustili akademici z Vanderbitskej univerzity, ktorí svoje výsledky zverejnili na tohtoročnom stretnutí Americkej asociácie pre rozvoj vedy (AAAS).
Neutrónovým lúčom pôsobili na 16-nanometrové počítačové čipy, aby hodnotili mieru zlyhaní. Tieniť elektroniku ochranným štítom je nemožné. Pre zastavenie častíc by museli byť obklopené 3-metrovým betónovým štítom.
Kým problematiku ešte nedávno riešili iba konštruktéri techniky pre kozmický výskum a letectvo, témou sa začínajú zaoberať i výrobcovia spotrebiteľských čipov. Z nedávnej minulosti je známych viacero prípadov, ktoré slúžia na výstrahu i dokumentáciu.
Príkladom je vyhodnocovanie volebných výsledkov v Belgicku, kde v roku 2003 odhalili nezvyčajnú anomáliu. Jeden z kandidátov získal o 4096 hlasov viac ako mal. Prišlo sa na to iba vďaka tomu, že počet prekonal dosiahnuteľné maximum. Jediný preklopený bit z 0 na 1 spôsobil výrazný rozdiel.
Ako slnko takmer zapríčinilo tretiu svetovú vojnu Čítajte Vypnutý autopilot
Tragickejší zážitok majú podľa magazínu Science Alert za sebou cestujúci letu zo Singapuru do Perthu, z ktorých tretina sa potĺkla pri prudkom poklese lietadla.
Na vine nebola ani turbulencia, ani zanedbanie posádky, ktorá by zabudla osloviť pasažierov, aby si zapli bezpečnostné pásy. Častica spôsobila okamžité vypnutie autopilota.
Zdokumentovať takéto zlyhania nie je jednoduché, výrobcovia čipov však hľadajú spôsoby, ako sa s narastajúcim problémom vysporiadať. Ak ide o pamäťové médiá, riešenie existuje už dlhú dobu.
Sú to pamäte s ECC technológiou, ktoré popri dátach obsahujú kontrolné súčty a doplnkové dáta pre zvrátenie chýb. Ak sa niektorý z bitov preklopí, chybu je možné zachytiť a napraviť.
Iné je to však pri procesoroch a čipoch v ich logickej časti. Ak sa tam prepne tranzistor medzi dvomi stavmi, nie je možné odhaliť zlyhanie. Riešením by podľa akademikov mohli byť digitálne hlasovania. Ak by každú operáciu vykonávali tri čipy súčasne, pri pochybení by dvojica prehlasovala ten čip, ktorý pochybil.
