Mars Attacks!

Mein erster Gedanke beim Lesen dieser Meldung galt Mel Gibson und seinen Film-Kindern, die sich in "Signs" selbstgebastelte Hüte aus Aluminium aufsetzten, weil sie hoffen, dass dann die Außerirdischen ihre Gedanken nicht lesen können. Auf den zweiten Blick ist es aber weder abwegig noch Science Fiction, was Bernhard Fechner von der Fernuniversität Hagen entwickelt hat: Hardware für den Schutz von Computertechnik vor Fehlern durch "Beschuss" aus dem All. Worum geht es? Bei Computern ...

Mein erster Gedanke beim Lesen dieser Meldung galt Mel Gibson und seinen Film-Kindern, die sich in „Signs“ selbstgebastelte Hüte aus Aluminium aufsetzten, weil sie hoffen, dass dann die Außerirdischen ihre Gedanken nicht lesen können. Auf den zweiten Blick ist es aber weder abwegig noch Science Fiction, was Bernhard Fechner von der Fernuniversität Hagen entwickelt hat: Hardware für den Schutz von Computertechnik vor Fehlern durch „Beschuss“ aus dem All.

Worum geht es? Bei Computern werden die Leiterbahnen und die Transistoren auf den Chips immer schmaler. Inzwischen sind sie oft nur noch einige Atome stark. In Forschungsprojekten kommen die Entwickler bereits mit sieben Atomen aus. Zwar werden die Bauteile dadurch immer kleiner, aber eben auch immer empfindlicher. Treffen nämlich elektrisch geladene Partikel darauf – vor allem Neutronen aus dem Weltall -, kann ein Bit umkippen, können Bauteile beschädigt werden oder kann Alltagselektronik, etwa in Fahrzeugen und Flugzeugen, versagen. Zur Verdeutlichung: In Kiel wurden auf einem Quadratzentimeter pro Stunde durchschnittlich 6300 Neutroneneinschläge gemessen, der Spitzenwert weltweit liegt bei 14.400 Treffern.

Betroffen ist grundsätzlich jeder Rechner. Aber je schneller er arbeitet, desto größer ist das Risiko. Fechner hat sich daher im Rahmen seiner Dissertation mit Fehlern befasst, die auf einem Münchner Supercomputer entstehen. Für ihn wurden Techniken entwickelt, mit denen sich durch Neutronenstrahlung verursachte Fehler erkennen und Gegenmaßnahmen einleiten lassen. Denn eine Abschirmung der Rechner ist genau so uneffektiv wie die Alu-Hüte im Mel-Gibson-Film: Neutronenstrahlung passiert selbst Mauern problemlos. Außerdem finden sich strahlende Alphateilchen, die ebenfalls Schäden verursachen können, sogar in der Verpackung von Computerchips.

„Schützen kann man sich also nicht, daher muss man Fehler erkennen und korrigieren“, erklärt Fechner. Hierfür hat er eine Automatik entwickelt, die bei steigender Fehlerrate Komponenten zuschaltet, die Fehler finden können oder die unter Umständen sogar den Prozessor abschaltet. Sie soll weitaus effektiver sein als bisher verwendete Softwarelösungen. Bis jedes Notebook damit ausgerüstet ist, wird es aber noch eine Weile dauern. Derzeit ist sie für Rechner interessant, die die physikalischen Grenzen der Computerkonstruktion ausloten.

Otto Normalverbraucher sollte sich angesichts des liberalisierten Strommarktes und der fortschreitenden Diversifizierung von Stromerzeugern lieber eine Doppelwandler-USV-Anlage kaufen: Experten führen viele „unerklärliche Programmfehler“ auf Stromstöße und -schwankungen zurück, die durch solche Anlagen ausgeschlossen werden können. Fazit: Auch in der IT sollte man erst seine Hausaufgaben machen, bevor man die Schuld auf Außerirdische abwälzt.

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2 Kommentare zu Mars Attacks!

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  • Am 7. November 2008 um 23:01 von Gulliver

    „Außerdem finden sich strahlende Alphateilchen, die ebenfalls Schäden verursachen können, sogar in der Verpackung von Computerchips.“

    Da finden sich wohl eher Alpha-Strahler, die Alphateilchen(=Strahlung) aussenden…

  • Am 10. November 2008 um 13:57 von Bernhard Fechner

    Ja, Sie haben selbstverständlich recht.
    Grund für die Alpha-Strahlung ist z.B. radioaktiv verunreinigtes Packungsmaterial.
    Um einen Fehler auszulösen, muss das Alpha-Teilchen erst einmal durch das Packungsmaterial.
    Insofern ist die Aussage:
    „Strahlende Alpha-Teilchen – die ebenfalls Schäden verursachen können – finden sich sogar in der Verpackung von Computerchips.“
    gar nicht so verkehrt.
    Im Gegensatz zu den durch Neutronen hervorgerufenen Effekten, handelt es sich hierbei um ionisierende Strahlung.
    Wenn Sie am Thema interessiert sind, empfehle ich Ihnen mein Buch:
    ISBN 978-3-8348-0714-4.
    Mit freundlichem Gruß

    Bernhard Fechner

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