半岛体育官方网站NASA登月时全部计算机的计算能力加起来真的还不如现在一部手机吗

  新闻资讯     |      2023-11-28 12:19

  半岛体育官方网站NASA登月时全部计算机的计算能力加起来真的还不如现在一部手机吗?高赞的答案基本说的差不多了,我补充点具体的使用细节。阿波罗计划在1969年成功登月,实现了JFK在10年前立下的Flag。其中尤其是计算机小型化发展,大型机的科学应用等方面起到了非常积极的作用。

  阿波罗飞船的导航计算机(Apollo Guidance Computer AGC)是世界上第一种有集成电路概念的,专用计算机(Application Specific Computer)。在阿波罗飞船联合体上有两台,一台在指令舱,一台在登月小艇上。

  其控制程序由美国麻省理工学精密仪器开发实验室在1960年时编写(现在的Draper 实验室)。存储在一个只有36千字节 的只读存储器上(ROM)上。这不像现在那样可以直接烧上,而是在程序写好之后,由雷神公司的女工编辑这些线缆来实现逻辑。这块板子大概纸巾盒大小的面积,在当时是最尖端科技的结晶。为当时体积最小,密度最大的存储器,其每立方英尺72千字节的存储量在60年前傲视群雄。

  尽管AGC是在上世纪60年代出研制的,但是其算力并不亚于诞生于70年代末的苹果II 。AGC同时也是世界上第一种自动驾驶仪,它负责了整个阿波罗计划中的绝大部分飞行控制工作,除了降落月球的一小部分。正式型(Block II)AGC集成了2800根晶体管,由仙童半导体制造(参与阿波罗项目的全是在教科书上仰望的大神,和计算机鼻祖公司,仙童半导体,和施乐基本就是现代计算机的开山公司)。

  除了36KB 的ROM,AGC还配备了2K 的可擦写磁性存储器(MCM),ROM和MCM的时序均为11.72毫秒。它的时钟装置是由一个2.048兆赫的石英振荡器发出的,分频为两个四相1.024兆赫的时序,并进一步分为两相512千赫作为主频率用来同步各个部件的时序(1024,512 分别是2的10次方,和5次方,这几个数字在计算机中经常见到)。

  AGC拥有4个16位的核心寄存器(不是L1,L2哈,寄存器的序列更高),分为累加器 A,程序计数器或者叫步进器 Z,余除器来记录DV操作半岛,以及TC操作的寄存器地址。长乘器LP来记录MP(乘法)结果。 除此之外还有S,Bank,EBank,SBank,SQ半岛,G,X,Y,U,B,C,IN,OUT等多种不同尺寸的寄存器来负责存储不同的任务。其实看到这里你会发现这其实就是现代计算机的原型,学过汇编的同学对于这几个部件应该分外熟悉。

  AGC的功能相当强大,除了进行常规的加减乘除四则运算之外,可以显示各种导航信息,遥测信息等等。与IMU等其他部件组成了PGNCS(主导航,定位,控制系统)。这个问题与其问NASA当时的算力如何赶不上手机,倒是不如问就这么点资源是怎么给人怼上月球的。2k 我现在写个hello world 都不止2k。我们更应该体会到的是当时的人是用各种奇技淫巧使得同年代的计算机都是房子大小的时候,把它缩小到能塞进不到3平米的指令舱和登月舱里。

  操作起来其实还挺简单,大部分东西都是自动运行的。三个加号分别显示的是速度,上升率,和离地高度。首先启用IMU并列,左面版会显示NO ATT 白灯。惯导并列需要7-8分钟左右的时间,之后白灯熄灭。之后输入V37E01E 进入模式1(发射前初始化),之后IMU会校准自动进入模式2。收到发射指令之后进入模式11(近地轨道截取模式),剩下的都由程序自动控制。有意思的是现代客机的惯性导航系统(INS)仍然是这套近似的程序,顶板上控制INS 打到ALIGN(并列)模式,8分钟后在FMC上输入初始坐标(有时候用GPS坐标,有时候是直接读停机坪的坐标信息)。区别就是阿波罗总是从39A发射平台起飞,初始坐标是固定的半岛。这样看来是不是还是很先进的?