Nasan Perseverance -mönkijän prosessori, muistimäärä ja tallennustila

Nasan Mars-mönkijä Perseverance laskeutui Marsin kamaralle helmikuun lopulla vuonna 2021. Projekti maksoi 2,2 miljardia euroa, mutta mönkijän sisällä on ikivanhaa tekniikkaa.

Perseverancen suorittimena toimii PowerPC 750 -prosessori, joka tikittää 233 MHz kellotaajuudella. Täsmälleen samaa prosessoria käytti mm. alkuperäinen Apple iMac vuodelta 1998. Prosessorin kehittivät IBM ja Motorola yhteistyössä ja se julkaistiin jo vuonna 1997, eli hurjat 24 vuotta sitten.

Samaa prosessoriperhettä käytettiin myös Nintendo GameCube -konsolissa vuosina 2001 - 2007. Applen vuosituhannen taitteen tietokoneet pohjautuivat kaikki laajalti tuon sukupolven PowerPC-piireihin. Prosessorin taustasta saa erinomaisen katsauksen Ars Technican artikkelista.

Käyttömuistia Perseverancessa on sitäkin varsin vaatimattomasti, ainoastaan 256 megatavua eli neljännes-gigatavun verran. Tämän voi suhteuttaa vaikkapa nykyisiin sadan euron Android-kännyköihin: vuoden vanha Nokia 2.3 -puhelin maksaa nykyisin reilun satasen ja sisältää 2 gigatavua muistia, eli noin kahdeksan kertaa enemmän muistia kuin Perseverance.

Tallennustilaa ei sitäkään ole tarpeettoman paljoa pakattu mukaan: tallennustilaa Perseverancella on käytössään 2 gigatavun verran. Windows 10 väliaikaistiedostot vievät usein enemmän tilaa kuin Perseverancen koko käytössä oleva tallennustila.

Miksi vanhaa rautaa ja heikot speksit?

Avaruuteen lähetetään vain täysin pomminvarmasti toimivaa rautaa, koska Anssi Asentajaa ei voida lähettää perään korjaamaan asioita, jos jotain Marsin pinnalla sattuu hajoamaan. Käytännössä tekniikkaa, joka on todistettu toimivaksi parinkymmenen vuoden ajan, voidaan harkita lähetettäväksi avaruuteen - sitä uudempaa tekniikkaa ei voida missään nimessä ajatella vielä täysin luotettavaksi.

Toinen tärkeä syy on säteily. Avaruudessa komponentteja ei suojaa Maan ilmakehä tai magneettikenttä, vaan ne joutuvat jatkuvasti säteilylle alttiiksi. Siksi Perseverancen PowerPC 750 -prosessori onkin itse asiassa prosessorin sisarmalli, RAD750, joka on suojattu säteilyltä. Prosessorin kehitti PowerPC 750 päälle IBM vuonna 2001 ja sitä valmistaa amerikkalainen sota- ja ilmailuteollisuuden jätti BAE. Kyseinen säteilysuojattu versio suorittimesta maksaa karkeasti noin 200 000 euroa.

Lisäksi Marsiin lähetettävä projekti ei ole aivan hetkessä pystyyn polkaistu, vaan sellaisen suunnittelu aloitetaan vuosia aiemmin - kaikki ohjelmointi ja tekninen suunnittelu tehdään projektin alkuvaiheessa valituille komponenteille, eikä niitä vaihdeta "lennosta" kun uutta ja nopeampaa rautaa tulee tarjolle. Eli jos vuonna 2021 päätetään käyttää suoritinta X projektissa, joka tähtää laukaisuun vuonna 2035, suorittimen valinta lyödään jo tänä vuonna lukkoon, eikä sitä enää muuteta.

Lisäksi avaruudessa käytetyille komponenteille on olemassa oma byrokraattinen hyväksyntäkierto, joka saattaa kestää vuosia - ja maksaa paljon. Joten valtaosaa maan päällä käytettävistä teknisistä ratkaisuista ei ole koskaan edes hyväksytty avaruudessa käytettäväksi. Aiheesta lisää mm. täällä.

• NASA
• Perseverance
• prosessori