Журнал PC Magazine/RE №11/2008

Правда, понадобится разместить в космосе IP-роутеры, которые будут соединять между собой более плотные кластеры связанных в сеть компьютеров, например околоземную группировку Ка-спутников и аналогичное «облако» на орбите Марса. Находящаяся сейчас в разработке программа НАСА «Созвездие» организуется именно по такому принципу. Технологически ничто не мешает выстраивать эту сегментированную сеть и далее, насколько протянется экспансионистская космическая рука человечества.

Тем не менее на межпланетных дистанциях с обычным TCP/IP далеко не уедешь. НАСА совместно с The Mitre Corp. и Винтом Серфом разрабатывает новый подход к организации данных в каналах космического Интернета: устойчивой к задержкам сети (delay-tolerant networking, DTN).

Основа DTN – модель store-and-forward: пакеты хранятся на промежуточных узлах до тех пор, пока канал для их передачи не окажется открытым, и тогда уже автоматически пересылаются дальше в направлении адресата. Надежность канала обеспечивается механизмом, носящим название «перенос под надзором» (custody transfer): узлы сети принимают на себя ответственность за передачу потерянных пакетов. Если адресат объявляет, что данные к нему добрались с нарушением целостности, производится повторная отправка недостающих фрагментов с ближайших к нему узлов, а не повторная посылка их от изначального отправителя, как в нынешней, земной реализации протокола TCP.

НАСА рассчитывает довести протокол DTN до стадии реального внедрения уже в 2010 г.

На этом этапе он будет применяться при организации сети обмена данными с автоматическими станциями и пилотируемыми аппаратами для исследования Луны, запуски которых намечены на начало 2010-х гг.

Тогда же, как ожидается, DTN будет признан космическими агентствами ведущих стран мира в качестве стандарта для дальнейшего расширения и их сегментов Сети в открытый космос.

Впрочем, вряд ли этот новый сегмент Интернета окажется доступным для всех желающих с поверхности планеты. Прибавлять к и без того суровым условиям работы космических аппаратов еще и угрозы хакерских атак никто не собирается.

Для «зрителей» внеземной Интернет будет открыт разве что в режиме ограниченной доступности для одностороннего наблюдения, так же как, к примеру, информация о наличии билетов на конкретный поезд из внутренней сети РЖД доступна посетителям их Web-сайта через интерфейс бронирования.

Морозильник внутри компьютера

Мэйнстрим современных систем компьютерного охлаждения – воздушные вентиляторы, сдувающие нагретый воздух с ребристых радиаторов, установленных на микросхемах и отбирающих тепло непосредственно от них. Исследователи из Пердью (Западный Лафайет, шт. Индиана) предлагают другой подход, который успешно применяется в куда более масштабных морозильных установках.

В отличие от существующих жидкостных и криогенных охлаждающих схем, такая морозильная система достаточно компактна, чтобы уместиться даже в корпусе типичного ноутбука. По крайней мере, в перспективе.

Собственно, «никаких америк» инженеры из Западного Лафайета не открывают. Устройство их морозильной установки вполне классическое; новшество лишь в том, что все ее компоненты предельно миниатюрны (наиболее критичны в данном случае размеры компрессора и испарителя).

В рамках научного подхода к проблеме была создана математическая модель морозильника, на которой отрабатывались посещавшие инженеров идеи. Так, удалось спроектировать и сконструировать крошечный компрессор, который для прокачки хладагента использует особые эластичные диафрагмы.

Основа такой диафрагмы – тончайшая полиимидная пленка, покрытая проводящим металлическим слоем. Управляющее напряжение меняет форму диафрагмы и заставляет ее колебаться, приводя в движение хладагент в системе. Хладагент затем движется по миниатюрным каналам испарителя, отбирая тепло от ИС.

Пока на пути исследователей стоят определенные технические сложности. Так, оказывается, непросто сделать по-настоящему компактный компрессор нового типа одновременно надежным и эффективным. Чтобы прокачивать по системе разумные количества хладагента, одной диафрагмы мало – требуется задействовать массив из приблизительно сотни таких элементов. Чтобы оптимизировать их расположение (последовательно, параллельно или смешанными группами), как раз и применяется математическая модель.

Помимо сложностей с расчетами, непросто оказывается обеспечить экономическую эффективность проекта. Массовое производство компьютерных морозильников будет выгодным при себестоимости одного устройства на уровне 30 долл., чего в ближайшей перспективе исследователи обеспечить не смогут.

Тем не менее работа кипит: уж очень привлекательным видится коммерческое применение морозильных систем компьютерного охлаждения. Дело в том, что тепловыделение интенсивно работающих кристаллов по-прежнему остается серьезной проблемой и с дальнейшим нарастанием их вычислительной мощи будет приносить разработчикам и владельцам ПК все больше головной боли.