Aléatoire: une particule spatiale Rogue pourrait être responsable de ce problème non résolu de Super Mario 64 Speedrun

Image : Nintendo

En 2013, le speedrunner DOTA_Teabag se précipitait à travers Super Mario 64 Tick ​​Tock Clock lorsque le plombier titulaire a soudainement traversé le sol et s’est retrouvé sur une plate-forme plus élevée.

Ce problème totalement inattendu et jamais vu auparavant est rapidement devenu l’astuce que les autres speedrunners voulaient imiter, mais malgré une prime de 1 000 $ offerte à quiconque pourrait le reproduire, il n’a jamais été revu. Cependant, avance rapide jusqu’à nos jours, et pannenkoek12 – la même personne qui a offert la prime en espèces susmentionnée – a proposé une théorie assez convaincante sur les raisons pour lesquelles cela s’est produit, même si c’est un peu « loin ». Aussi loin que l’espace, en fait.

Voici le problème qui se produit. Comme vous pouvez probablement le constater d’après la réaction de DOTA_Teabag, c’était assez sauvage :

Maintenant, voyant que nous sommes confus par les horloges analogiques et que nous avons du mal à additionner des nombres lorsque nous manquons de doigts et d’orteils, nous avons pensé qu’il serait peut-être sage de transmettre certaines informations factuelles à des personnes qui sont clairement beaucoup plus intelligentes que nous. sommes.

Le premier est Gavin Burtt de The Gamer, qui a en fait rendu compte de cet événement l’année dernière (désolé pour le retard là-bas, Gavin!),

Une perturbation à événement unique est un changement d’état binaire d’un bit – soit de 0 à 1, soit vice versa – causé par une particule ionisante entrant en collision avec un dispositif microélectronique sensible. Cela se produit en raison d’une décharge dans les éléments de stockage (les bits de mémoire) après qu’une charge gratuite est créée par ionisation de la particule près du nœud. Les particules cosmiques qui pénètrent dans l’atmosphère terrestre entreront en collision avec les atomes atmosphériques, provoquant une sorte de pluie de protons et de neutrons qui peuvent affecter les appareils électroniques avec lesquels ils entrent en contact. Alors que la plupart du temps, les effets sont à peine perceptibles, car le bit affecté peut ne pas être d’une importance capitale, ce cas ici était très perceptible.

Pendant la course, une particule ionisante de l’espace est entrée en collision avec le N64 de DOTA_Teabag, renversant le huitième bit du premier octet de hauteur de Mario. Plus précisément, il a basculé l’octet de 11000101 à 11000100, de « C5 » à « C4 ». Cela a entraîné un changement de hauteur de C5837800 à C4837800, qui, par hasard, était la quantité exacte nécessaire pour téléporter Mario à l’étage supérieur à ce moment précis. Cela a été testé par pannenkoek12 – la même personne qui a mis en place la prime – en utilisant un script qui renversait manuellement ce bit particulier au bon moment, confirmant le soupçon d’un bit flip.

Nous permettrons à Katie Wickens, technicienne de PC Gamer, de prendre le relais ici, car elle est également beaucoup plus intelligente que nous et peut offrir de nouvelles informations de base sur ce que sont ces « flips » :

Veritasium de Youtube a détaillé dans une vidéo récente comment les rayons cosmiques pourraient pimenter vos rencontres technologiques, pour le meilleur ou pour le pire. Comme le confirme le Dr Leif Scheick, ingénieur principal en effets des rayonnements au Jet Propulsion Laboratory de la NASA : « Un dérangement là-bas, un transitoire là-bas, peut altérer le fonctionnement de ces appareils », explique-t-il. « Donc, un écran bleu de la mort que vous obtenez pourrait en fait être un neutron ou autre. »

En 1978, des problèmes de retournement de bits spontanés similaires ont été détectés lorsqu’Intel a découvert que le boîtier en céramique de sa DRAM de 16 kilobits avait été exposé à des radiations. Cela était dû au fait que l’usine de fabrication de l’entreprise avait été construite juste en aval de l’usine d’uranium de Green River, dans l’Utah.

La DRAM d’Intel était codée par des uns et des zéros, dictés soit par l’absence ou la présence (respectivement) d’électrons stockés dans des puits semi-conducteurs. Il a été découvert que même des traces d’uranium et de thorium dans l’emballage de la DRAM provoquaient des retournements de bits, car les particules alpha – les mêmes que celles trouvées dans les rayons cosmiques – passaient à travers la puce. Ces particules malveillantes traversent le silicium, créant des paires entières d’électrons et des porteurs de charge libres, qui pourraient facilement faire basculer un un à zéro, simplement en provoquant une accumulation d’électrons dans le puits semi-conducteur. Ceci est connu sous le nom de Single Event Upset (SEU).

Des tests ultérieurs ont montré une corrélation directe entre l’exposition aux particules alpha et les SEU, et les processus de fabrication de semi-conducteurs ont depuis été adaptés pour empêcher la céramique de l’enveloppe d’affecter les fonctions de la puce. Cela signifie que la probabilité que les SEU soient aujourd’hui causées par des radiations dans les emballages des puces est assez faible, mais le potentiel d’interaction des rayons cosmiques avec la technologie est toujours valable, aussi rare que cela puisse être.

Et parce que les semi-conducteurs ont continué à diminuer en taille au fil des ans, la probabilité qu’une particule alpha passante ait suffisamment de charge pour provoquer un retournement de bit inattendu augmente.

Alors voilà; si vous constatez qu’un jeu a des problèmes sans raison apparente et que vous ne pouvez pas reproduire le problème, peu importe vos efforts, alors vous recherchez peut-être quelque chose qui n’existe tout simplement pas dans le code du jeu ; c’était simplement un électron de type vilain faisant des ravages avec votre console.

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