Processador MIPS do PlayStation chega à Plutão depois de nove anos

28th January 2015
Posted By : Ernesto Dias
Processador MIPS do PlayStation chega à Plutão depois de nove anos

Realizando a primeira missão à Plutão e ao Cinturão de Kuiper, a astronave New Horizons da NASA recentemente saiu da sua hibernação para o seu encontro com o mais conhecido planeta anão. Atravessando o sistema solar, a nave New Horizons (Que custou $650m) está agora a aproximadamente 5,6 bilhões de quilômetros do sol, nove anos depois de ser lançada no Cabo Canaveral.

A sonda, que deve chegar em 14 de Julho deste ano, carrega as cinzas de Clyde Tombaugh, o astrônomo americano que descobriu Plutão em 1930. A sonda tem navegado o sistema solar a aproximadamente 58.536 Km/h, usando dois computadores: Um para comando e gerenciamento de dados, e o outro cuidando da navegação e controle. Por razões de segurança, cada um dos sistemas é redundante; há portanto um total de quatro processadores embarcados.

Comunicações com a Terra demoram quatro horas e meia (Na ida e na volta). Portanto, controlar a sonda é difícil. Depois da sua viagem, a New Horizons precisou atingir um alvo de aproximadamente 190 quilômetros de diâmetro – equivalente a acertar uma moeda com uma flecha, a uma distância de 150 quilômetros.

A CPU escolhida para a New Horizons é um chip Mongoose-V, baseado em MIPS, com frequência de 12Mhz. O Mongoose-V é uma versão protegida contra radiação da CPU MIPS R3000, e é fabricada pela Synova, uma companhia na Flórida que é especializada em soluções aeronáuticas turnkey.

Os engenheiros na NASA e na Synova trabalharam juntos para implementar vários relógios e rotinas de temporização em hardware e software para prevenir falhas e downtime. O processador Mongoose-V analisa informação sobre a posição da sonda, distribui comandos operacionais para vários subsistemas da nave, coleta e processa dados de instrumentos, e envia bursts de dados de volta à Terra. Ele também opera um algoritmo de autonomia avançado que permite que a sonda corrija problemas automaticamente ou contate operadores na Terra para pedir ajuda.

O MIPS R3000 é um chip de MPU RISC de 32 bits usado em estações de trabalho e servidores projetados por companhias como a Evans $ Sutherland, DEC, Silicon Graphics, Tandem Computers, Whitechapel Workstations e várias outras. Mais importantemente, foi a CPU escolhida para o console PlayStation original da Sony, e ainda é usada pela Toshiba e vários MCUs. Ele é uma implementação de 2ªgeração do MIPS I ISA, e foi introduzido no final dos anos 80, depois do sucesso da MPU R2000.

 Já que o conjunto de instruções do MIPS é famoso por sua simplicidade, o MIPS R3000 é significativamente menor do que arquiteturas de CPU lançadas na mesma época (Por exemplo, 80x86, 680x0). O conjunto de instruções reduzido, combinado com um projeto da pipeline de cinco estágios, permite que o R3000 execute a maioria das instruções na velocidade de uma instrução por ciclo.

Além do núcleo da CPU, a MPU R3000 inclui uma FPU externa R3010, um controlador de memória, e periféricos embarcados no chip como detecção e correção de erros, timer, UART duplo, e interrupts de expansão.

O mesmo chip que grudou você no sofá com Tekken, Crash Bandicoot e Resident Evil no final dos anos 90 está efetivamente orquestrando a primeira missão do programa New Frontiers da NASA. Depois que uma missão da NASA completa o seu objetivo principal, a agência forma um comitê para determinar se operações adicionais valem a pena, ou se a nave retornará à Terra.

Durante a primeira fase de aproximação, que vai durar até março-maio de 2015, a sonda New Horizons vai conduzir uma quantidade significativa de pesquisa científica. Instrumentos na nave vão coletar dados contínuos sobre o ambiente interplanetário no qual o sistema planetário orbita, incluindo medições das partículas de alta energia viajando do sol, e concentrações de poeira no lado interior do Cinturão de Kuiper. O cinturão, uma região inexplorada da fronteira exterior do sistema solar, potencialmente inclui milhares de planetas pequenos, congelados e rochosos como Plutão.

Pesquisas mais intensas de Plutão começam em maio, quando as câmeras e espectrômetros a bordo da New Horizons poderão enviar imagens com resolução mais alta do que os telescópios mais poderosos na Terra. No fim, a nave vai obter imagens claras o suficiente para mapear Plutão e os seus satélites com mais precisão do que foi possível anteriormente com missões de reconhecimento planetário.

“A primeira missão da NASA ao distante Plutão será também o primeiro olhar de perto deste mundo frio e inexplorado no sistema solar,” disse Jim Green, Diretor, Divisão de Ciência Planetária, NASA. “A equipe da New Horizons trabalhou duro para se preparar para esta primeira fase, e eles o fizeram com perfeição.”


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