Hogy a mindennapi használati eszközeink mekkora teljesítményfelesleggel rendelkeznek, érdemes visszanyúlni ahhoz, hogy mekkora számítástechnikai kapacitás felhasználása kellett a sikeres holdra szállás végrehajtásához.
A NASA-ban a földi központban egy számítógépközpont szolgálta ki a földi irányítás igényeit, de sokan hallották már, hogy 25 évvel később, 1994-ben egy 386-os processzorral szerelt számítógép nagyobb számítási teljesítményre volt képes, mint az egész központ együttvéve. Ma viszont egy okosóra jóval többet tud.
EGYBITES HOLDKOMP
Még érdekesebb az űrhajó és a leszállóegység számítógépe. 74 kB ROM-nak és 4 kB RAM-nak megfelelő, elképesztően ódivatú, úgynevezett ferritmemóriát tartalmazott, és csupán egy 1 Mhz-es processzor vezérelte! Egy mai iWatch hozzávetőleg ezerszer gyorsabb ennél. Ezzel a számítógéppel kellett megoldani az űrhajó Hold körüli pályára állítását és a leszállóegység landolását a kijelölt területen. A rend kedvéért: ez egyébként nem is sikerült a számítógépnek, mert hiba lépett fel, Neil Armstrongnak kellett kézzel letennie a leszállóegységet. És ami a legnagyobb feladat volt, a holdkomppal vissza kellett térni az űrhajóra.
Képzeljék el a feladatot: fenn a fejünk felett több kilométernyire nagy sebességgel száguld egy kisteherautó méretű tárgy, ezt kell eltalálni úgy, hogy az űrhajó és a komp iránya, valamint sebessége közel azonos legyen a találkozáskor. Ezt a feladatot – szerencsére – hibátlanul teljesítette a számítógép.
HAZAIRA TÜZELT
Hasonlóképpen rácsodálkozhatunk az 1985-től szolgálatba állított első generációs Patriot közép-hatótávolságú légvédelmi rakétarendszereket (MIM–104) irányító számítógép konfigurációjára. A kapcsolódó radarrendszert irányító számítógépbe már egy 2 magos processzor került, valamint 256 megabájt memória. Ezzel a számítástechnikai háttérrel a rendszer képes meghatározni, hogy a célpont barát vagy ellenség-e, képes a fenyegetéseket rangsorolni (ballisztikus rakéták vagy radarelhárító rakéták felismerése), egyszerre 8 célpontot támadni, valamint megállapítani, hogy sikeresen leküzdötte-e a célpontot vagy új rakétát kell indítani.
Úgy tűnik, éles helyzetben a barát-ellenség azonosítás alapos fejlesztésre szorulhatott azóta, ugyanis az 1991-es Öböl-háború során három esetben is saját gépre tüzelt a rendszer, mert tévesen azonosította.
ATOMRAKÉTÁK DIÓDÁKKAL
Az első, már szilárd hajtóanyagot tartalmazó, és ezért gyorsan indítható amerikai interkontinentális ballisztikus rakéta, az ötvenes évek közepétől fejlesztett Minuteman-I vezérlését egy olyan számítógép végezte, amely még nem tartalmazott nyomtatott áramköri lapokat, csak javarészt diódákat és 1521 tranzisztort. Igaz, akkor ezek még nem voltak eléggé megbízhatók. A gép 345 Hz-en üzemelt. Ez a sebesség mindössze az egymilliomod része a mai asztali gépek processzorainak. Ráadásul az építési összetettség is leginkább egy bő fél évszázaddal ezelőtti rádióamatőr szakkör szintjének felelt meg, de legalább az üzembiztonság nagy volt, hiszen nem volt szoftver, ami lefagyhatott volna, szinte csak egy ki-be kapcsoló gomb.
Ugyanakkor az különösen figyelemreméltó, hogy jellemző módon egyik eszközbe sem az adott időpillanatban elérhető legnagyobb teljesítményű számítógépet építették be. Ennek több oka is van. Az első, hogy a katonai célú tervezésnél nem a számítási teljesítmény az elsődleges szempont, hanem a már említett megbízhatóság, az extrém körülmények közötti működőképesség, a hibatűrő és hibajavító képesség. Ezek olyan további fejlesztési munkákat igényelnek, amelyek miatt sebességben lemaradnak a normál célú felhasználásra tervezett eszközökhöz képest. (Az űreszközök is ebbe a kategóriába sorolhatók azzal, hogy ott az extrém hideg, a meleg és a sugárzás ellen külön gyártástechnológiával kell készíteni a hardvereket.)
LASSÚ FEJLESZTÉSEK
A másik dolog a harceszköz kifejlesztésének és hadrendbe állításának időigénye. Nem elég, hogy elkészül egy alapszámítógép, abból még irányító rendszert kell tervezni és építeni. Méghozzá a felhasználni kívánt célnak megfelelően, legyen szó repülőgép-fedélzeti elektronikáról, radarrendszerről, rakéta- vagy torpedóvezérlőről vagy mondjuk robotrepülőgépről.
A tervezésre olyan processzorokkal kerül sor, amelyeket jól kipróbáltak és megbízhatók. Az eszköz kifejlesztése, tesztelése szintén éveket vesz igénybe, és általában a hadsereg is legalább egy évig vizsgálja, mielőtt elkezdi a hadrendbe állítását.
Azaz a hadrendbe állítás pillanatában még a legoptimálisabb esetben is a legkorszerűbb eszköz vezérlő elektronikája az öt évvel korábbi csúcstechnológia számítási teljesítményére képes. Egy hadrendbe állított technikát pedig évtizedekig használnak a hadseregek, bár természetesen időről időre modernizálnak rajta. Egy-egy fegyverrendszer különböző verziószámú változata ezért néha képességeiben össze sem hasonlítható. De sokszor a megbízhatóság és a visszafelé szükséges kompatibilitás miatt igen konzervatívan nyúlnak a fejlesztésekhez a hadiipari mérnökök.
Azaz természetesen az upgrade esetén is fennáll az összes, a fejlesztésnél említett késleltetési faktor, így a legfrissebb fejlesztések is többéves lemaradásban vannak a számítástechnikai ipar csúcsától.
Mert közben az informatikai iparban a fejlődés továbbra is Moore törvénye szerint zajlik, miszerint az egy processzorban lévő tranzisztorok száma (és így a számítási kapacitás) 18 hónaponként megduplázódik.
EZER VS. MILLIÁRD
A holdra szálló űrhajó számítógépében tizenkétezer-háromszáz tranzisztor volt. Az Apple iPad Pro modellje, az idén debütáló A12X processzor tízmilliárd tranzisztort tartalmaz, egyes, modern szerverekbe szánt Intel- és AMD-modellek pedig dupla ennyit! Egy kézi iPad számítási teljesítménye pedig nagyobb, mint az egy évtizeddel ezelőtti szuperszámítógépeké.
Hogy a mindennapi életünkben kevésbé érezzük mindezt a hatalmas teljesítménynövekedést, arra megalkották a kiegészítő Moore-szabályt, miszerint a szoftverek gyorsabban lassulnak, mint ahogy a hardverek gyorsulnak.
Ám a jelek szerint a zsebünkben hordott csúcstechnika felcsigázta az űrkutatók fantáziáját is – vagy csak elegendő szponzori pénzt kaptak a gyártótól –, és jó ideje olyan miniműholdakkal kísérleteznek, amelyek vezérlését fent a magasban egy beépített androidos okostelefon végzi. Konkrétan a Google Nexus készülékről van szó, amely egy brit cég jóvoltából már túl van több kísérleten.
Borítófotó: Neil Armstrong a Holdon. Mai szemmel nevetségesen kis teljesítményű komputer is elég volt hozzá
