군사 & 우주용 CPU

1 개요

군용기나 우주선용 컴퓨터의 경우, 일반 CPU를 꽂으면 우주선(Cosmic Ray)과 같은 극단적인 환경에 의해 반도체 소자가 고장나거나 오류가 발생하여 큰 사고를 일으킬 수 있기에 특별한 CPU를 사용한다.근데 ISS에 근무하는 직원들은 개인노트북가지고 다딘다더라 오 그대 아름다운 I-B-M 씽크패드여[1]

사실 최신 CPU들은 미세공정이 상당부분 적용된 상태라 전압과 전류의 변동에 극히 취약하며, 냉각팬같은 냉각장치가 없으면 상온에서도 금세 뻗어버리는 문제점을 가지고 있다. 또한, 미세화가 진행된 반도체일수록 방사선에 더 취약해진다. 따라서 최신 CPU는 극단적인 환경에서 매우 취약할 수밖에 없다.

그래서 군사용이나 우주용 CPU는 상대적으로 현용 CPU보다 스펙이 상당히 낮은 물건이나 현재 시점에서는 고대물건이나 다름없는 80486같은 CPU를 사용하게 되는데, 이는 앞서 말한 극한상황에서 현용 CPU보다 잘 버티는데다가 군사용이나 우주용으로 CPU가 사용되는 곳이 대부분 단순연산이나 단순한 명령 및 행동만 하면 되는 곳이기 때문에 작동불량 위험을 감수하고 높은 성능을 추구할 필요가 없어서 사용하는 것이다.

하지만 진짜로 과거에 만들어진 CPU만 사용하는 것은 아니다. 그 이유는 진짜로 과거의 기술로 만들어진 과거의 CPU는 그 당시에 미처 발견하지 못했던 문제점이 수정안된 상태기 때문이다. 따라서 가격이 싸고 저렴하게 구할 수 있어서 중고품을 쓰는 것이지, 중요한 곳에는 현재의 기술로 만들어진 과거 스펙의 CPU를 특수 제조해서 사용하며, 현재의 기술수준이 필요한 분야인 경우에는 극한환경을 이겨낼 수 있는 밀실수준의 케이스를 제작하는 한이 있더라도 현용 CPU를 사용한다.

방사선이 반도체에 미치는 영향. 으억 일본어 울렁증이.. 방사선은 반도체의 정보 처리 과정에서 오류를 일으킬 뿐만 아니라, 반도체 자체를 열화시킨다.

2 실제로 사용되는 제품

2.1 MIL-STD-1750A

이런 CPU 규격중엔 MIL-STD-1750A이 있는데, 이건 미군이 사용하는 CPU 명령어집합을 규정하는 군사 표준이다. 이놈의 경우 16비트에다가 512개의 페이지 맵핑 레지스터를 사용하며, 명령어 집합과 데이터 저장공간이 분리되어 있으며, 메모리 접근 관리를 잠글 수 있다.

현재의 일반 CPU규격과 비교하면 엄청나게 뒤떨어지는 구식 규격인데, 그 이유는 이 표준이 만들어진게 1980년이라서 그렇다. 그 당시만 해도 시대의 조류를 따라가는 물건이었지만, 현재 64비트를 넘어 128비트 CPU가 나오는 시점에선 현시창(...) 그렇지만, 미 공군은 이런 규격을 계속 사용중에 있다. 왜냐면 현재 이걸 바꿔버린다면 미 공군에서 사용되는 거의 모든 군용 CPU를 갈아버려야 된다.

어쨌든 미 공군은 이놈을 F/A-18, F-16, AH-64D, F-111등의 컴퓨터에 써먹었으며, 이를 보고 ESA나 NASA측에서도 이 규격 CPU를 써먹었다. 이걸 써먹은 대표적인 놈으론 1997년 쏘아올린 카시니 호와 더불어 NOAA의 GOES 기상위성, 마스 글로벌 서베이어 등이 있다.

물론 이 MIL-STD-1750A 규격의 CPU만 항공 & 우주용으로 쓰이는건 아니다. 다른 CPU도 항공 & 우주용으로 사용되는데, IBM사의 System/4 Pi는 스카이랩, B-52 스트라토포트리스, 우주왕복선, F-15등에서 사용되었다. B-52와 F-15가 우주왕복선처럼 안 떨어져서 다행이다...?

물론, 현재는 너무 사양이 딸려서 최신 기종엔 사용하지 않는다.

2.2 그 외

  • 인텔 i960 : 80년대 중반 인텔에서 개발된 RISC 프로세서로 F-22 랩터 전투기, F-35 JSF와 한국의 KA-1 웅비호 등에 이용되었다. 참고로 JSF에 사용된 프로그래밍 언어는 ADA.
  • 프리스케일 PowerPC G3 : 개조를 왕창 하여 큐리오시티의 CPU등 여러 인공위성의 CPU에 사용되었다. 자세한 사항은 RAD750항목 참조.
  • 프리스케일 PowerPC G4 : F-22 랩터 전투기에 탑재되었다.[2]
  • 텍사스 인스트루먼트 TMS320C40 : TI의 DSP로서 T-50 개발에 이용되었다.
  • 자일로그 Z8002 : 8bit의 본좌 프로세서로 F-16D, 스웨덴의 JAS39 그리펜, 이스라엘의 LAVI에 이용되었다. F-16, JAS-39에는 PZAP와 어셈블리어으로, LAVI에는 C와 어셈블리어으로 프로그래밍.
  • MD, MAS281 : F-15E와 대만의 경국 전투기에 이용되었다. 사용된 언어는 JOVIAL과 1750A.
  • F9450 : B-2 스텔스 폭격기에 사용했다. 프로그래밍 언어는 JOVIAL.
  • P1750 : P-7A[3]와 B-2 스텔스 폭격기에 사용되었다. 프로그래밍 언어는 1750A.
  • P1750AE : RAH-66 코만치 공격헬기에 사용되었다. 프로그래밍 언어는 ADA와 1750A.
  • 옐브루스 프로세서 : 소련에서 무기개발 및 기술자립을 위해 설계한 컴퓨터용 제어 프로세서.
  1. ↑ 수치계산, 문서작업 등등의 연구목적으로 쓰는것. 우주선이나 정거장을 제어하는게 아니기에 고장나거나 약간의 오류도 상관없고, 뭣보다 그거마저 저성능이면 일을 못한다.
  2. ↑ F-22에는 i960, G4로 구성된 모듈을 66개까지 설치하여 2개의 CIP를 구성할 수 있다.
  3. ↑ P-3 후속기종으로 개발 중이었으나 냉전 종식과 함께 사업 취소 
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