Philae มาแล้ว ด้วยขุมพลังจากอารยธรรมโบราณ Harris RTX2010

อะไรคือ Philae? สามารถอ่านได้ที่นี่นะครับ
เชิญเข้ามาร่วมติดตาม และแสดงความยินดี ครั้งแรกในประวัติศาสตร์การบินและอวกาศ กับการลงจอดบนดาวหาง 67P
http://ppantip.com/topic/32843199

หรือว่า Philae ได้เล็มหญ้าที่ปากปล่องภูเขาไฟ ระหว่างที่มันกระดอนในครั้งแรก?
http://ppantip.com/topic/32924432

บนยาน Rosetta นั้น ใช้ตัวประมวลผลรุ่น 1750A จาก Dynex
และ Philae ใช้ตัวประมวลผล Harris RTX2010 Stack ขนาด 16 บิท ความเร็ว 8 MHz จำนวน 2 ตัว
และนี่เป็นอีกครั้งที่การออกแบบนั้นมีพื้นฐานที่ต้องย้อนไปถึงปี 1980's ซึ่งเทคนิคนี้ถูกนำมาใช้กับระบบ CDMS
(COmmand and Data Management System - ระบบควบคุม และจัดการข้อมูล)
เพื่อควบคุมและจัดการ งานทั้งหมดของ Philae

ฟังค์ชั่นทั้งหมดของ Philae จะต้องถูกตั้งใว้ก่อน และประมวลผลโดย CDMS
กับความผิดพลาดที่ต้องยอมรับจากการสื่อสารไปยังโลก ซึ่งใช้เวลายาวนานถึง 28 นาที
บนยานจะมีตัวประมวลผล Harris RTX2010 อยู่ 2 ตัว ซึ่งทั้งคู่ถูกตั้งให้ทำงานคู่กัน
โดยเมื่อบอร์ดหนึ่งทำหน้าที่บอร์ดหลัก อีกบอร์ดจะคอยตรวจสอบ
และพร้อมที่จะเข้าทำงานแทนถ้าหากพบว่ามีความผิดปรกติใดๆ จากบอร์ดหลักในทันที
ซึ่งระบบสำรองนี้ทำงานได้ดีสำหรับการทดสอบในทุกๆรอบของการทำงาน เมื่อมันต้องเข้าทำงานแทนระบบหลัก
ในเชิงเทคนิคแล้วนี่อาจไม่ใช่สิ่งที่ปรกติ และ CDMS ก็ไม่ได้ถูกตั้งโปรแกรมมาให้ทำแบบนั้น
แต่เนื่องจากอาจมีบางอย่างที่ไม่ทราบสาเหตุ ซึ่งมันต้องยังสามารถทำงานได้ในสถานะนั้น
ดังนั้นการเขียนโปรแกรมต้องยืดหยุ่นมากพอที่จะสามารถจัดการสถานการณ์นั้นได้เป็นอย่างดี
และต้องสร้างไม่มีผลกระทบใดๆต่อภาระกิจของ Philae


นี่คือ CDMS Unit ในเวอร์ชั่นทดลอง


นี่คือ CDMS Unit ที่ใช้จริง

ทำไมถึงเลือก Harris RTX2010 ?
Harris RTX2010 นั้นเป็นตัวประมวลผลที่ใช้พลังงานต่ำที่สุด ที่สามารถทนต่อรังสี
และมีความสามารถพอที่จะจัดการกับงานอันซับซ้อนของ Philae ได้
ในช่วงแรกของภาระกิจนั้น Philae จะใช้พลังงานจาก Battery และหลังจากนั้นระบบจะเปลี่ยนมาใช้พลังงานจาก Battery สำรอง
และแผงพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นพลังงานจึงมีอยู่อย่างจำกัดมาก (เป็นข้อดีมากทีเดียว เพราะอย่างที่ทราบกัน ระบบหลังการลงจอด
ใช้พลังงานจาก Battery เป็นหลัก และมีพลังงานจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์น้อยมาก แต่ก็ยังทำภาระกิจทางวิทยาศาสตร์ได้จนจบ
ซึ่งใช้เวลายาวนานถึง 64 ชั่วโมงเลย) RTX2010 นั้น เป็นตัวประมวลผลแบบ Stack ที่ทำงานบนพื้นฐานของ Forth
(เป็นสถาปัตยกรรมของตัวประมวลผล และภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาหนึ่ง) ซึ่งช่วยให้การเขียนโปรมนั้นมีประสิทธิภาพมาก
และมีการใช้พลังงานที่ต่ำ


นี่คือหน้าตาบอร์ดควบคุม Harris RTX2010 เทคโนโลยีจากยุค 80s

เครื่องมือวัด 8 จาก 10 ตัว นั้นใช้ตัวประมวลผล RTX2010 (ทำงานที่ความถี่ประมาณ 8 -10 MHz)
และใน Philae นั้นยังมี 32/48-bit floating-point Digital Signal Processor (DSP) ADSP-21020 จาก Analog Devices
ร่วมกับ ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล  80C3x หลายตัว ที่ทำงานร่วมกัน บน FPGAs

ที่มา http://www.cpushack.com/2014/11/12/here-comes-philae-powered-by-an-rtx2010/

ขอบคุณภาพHarris RTX2010 จาก http://www.4erevolution.com/en/cerveau-sonde-philae/
และ CDMS จาก http://www.sgf.hu/newsgfweb3_005.htm

Link สำหรับ Stack Computer น่าจะเป็นรุ่นแรกที่ชื่อ RTX2000 http://users.ece.cmu.edu/~koopman/forth/sdnc90b.pdf
นี่คือ FPGAs Core http://www.mpeforth.com/arena/rtxcore_brief.pdf
แก้ไขข้อความเมื่อ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่