В первую очередь, за пределами Земли присутствует острый дефицит энергетических резервов, и даже на таком важном объекте, как МКС, никто не станет расходовать даже самое малое количество киловатт на поддержку суперкомпьютера. Во-вторых, приборы, предназначенные для эксплуатации вне атмосферы, изготавливаются в стойком для радиации исполнении. Помимо техпроцессов «сапфировая подложка» (SOS) и «кремний на диэлектрике» (SOI) применяется также биполярная логика — она используется взамен менее стойкой к внешним излучениям CMOS.
Для использования в космосе считаются мощными следующие решения: BAE Systems серии RAD, особенно новая RAD5500 (45-нм SOI, от 1 до 4 ядер, 64 бита, PowerPC). При потреблении около 20 ватт четырёхъядерный вариант RAD5545 развивает производительность более 3,7 гигафлопс.
Темпы роста вычислительных мощностей в космосе отличаются от подобных процессов, происходящих на Земле. В качестве доказательства можно привести компьютер HPE Spaceborne, который был недавно введен в эксплуатацию на борту МКС. Мощность суперкомпьютеров, работающих на Земле, исчисляется десятками и сотнями петафлопс. По сравнению с данными значениями Spaceborne намного скромнее. Как показывают проведенные исследования, его вычислительная мощность достигает 1 терафлопса. Такой результат стал возможен благодаря симбиозу современных процессоров Intel с ускорителями NVIDIA Tesla P100 (NVLink-версия).
Такой показатель производительности может стать поводом для иронии, но следует учесть, в каких условиях предполагается использовать оборудование, и признать, что для космических систем это значительный успех.
Система Spaceborne, которую транспортировали на МКС миссией SpaceX CRS-12, — это своего рода эксперимент, раскрывающий ответ на интригующий вопрос о том, как чувствуют себя в условиях космоса обычные компьютерные комплектующие. Комплекс из двух серверов HPE Apollo 40, работающих на базе Intel Xeon, объединён сетью, скорость которой составляет 56 Гбит/с. В середине прошлого месяца система была обеспечена питанием мощностью 48 и 110 вольт. На прошлой неделе были проведены первые тесты High Performance LINPACK.
На данный момент Spaceborne не будет задействована в таких процессах, как управление какими-либо системами станции или анализ научных данных. Его предназначение — показать, как могут в условиях космоса существовать обычные серверы. На Земле работает подобная система, и результаты проведенных тестов будут постоянно сравниваться. Достижение первого терафлопса в космосе — это несущественный прогресс с точки зрения вычислений, но безусловный рекорд мирового значения. Это революционное начинание для всей космической индустрии. Вслед за Spaceborne будут разработаны более мощные и совершенные последователи.