200-MHz-CPU im NASA-Rover Perseverance kostet 200.000 Dollar

Die Leistungsdaten von Perseverance klingen zunächst nicht nach viel, allerdings muss der NASA-Rover auf dem Planeten Mars unter erschwerten Bedingungen funktionieren. Gewicht und Größe des Perseverance ähneln einem Kleinwagen und im Inneren arbeitet ein Prozessor mit bis zu 200 Megahertz, der rund 200.000 US-Dollar kosten soll. Mehr dazu lest ihr nachfolgend.

200.000 Dollar für eine CPU – was steckt dahinter?

Die Technik des Bordcomputers Rover Compute Element (kurz: RCE) ist rein auf die Leistung reduziert weit unterhalb von normalen Desktop-PCs angesiedelt. Mit einer Chipgröße von 130 mm² und einer Rechenleistung von 240 bis 366 MIPS benötigt der Prozessor eine Leistung von fünf Watt. Er weist 10.4 Millionen Transistoren auf und wird im 0,25-Mikrometer-Verfahren von BAE Systems hergestellt. Dem Hersteller zufolge steckt die circa 200.000 Dollar teure CPU bereits in über 250 Raumfahrzeugen. Falls es zu einem Ausfall des RCE kommt, schaltet sich ein identisches Ersatzsystem im Mars-Rover ein.

RAD750 im Einsatz

Der britische RAD750-Prozessor arbeitet mit Taktraten von 110 bis 200 MHz. Außerdem verfügt der Bordcomputer über 256 MB Arbeitsspeicher, 2 GB Flash-Speicher und eine sogenannte Warm Electronics Box zur Aufrechterhaltung einer konstanten Systemtemperatur. Er hat aber einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Systemen: Robustheit. Temperaturen von -55 °C bis +125 °C hält das RCE stand. Außerdem ist der Prozessor nicht nur gegenüber extremen Temperaturen äußerst robust, sondern er hält auch Strahlenwerte aus, die übliche Systeme direkt außer Gefecht setzen würden. Zur Einordnung: Der RAD750 verträgt eine Strahlung von bis zu 10.000 Gray (kurz: Gy) – für Menschen bedeuten 6 Gy bereits den Tod.

Entwickler der NASA befürchten bereits, dass das System aufgrund der äußeren Umstände in circa 15 Jahren abstürzen wird. Zudem müsste das im Persevance arbeitende Betriebssystem VxWorks auch irgendwann mal mit neuen Patches versorgt werden. Es bleibt abzuwarten, wie lange das System bei den äußerst schwierigen Umständen auf dem Mars standhält. Das ähnliche System des Mars-Rovers Curiosity läuft seit knapp zehn Jahren.

• Heise Online