Apolo 11 vs. un cargador USB-C (2020)

Comparación de CPU: computadora de guiado del Apolo 11 (AGC) vs. cargador USB-C

• Comparación del rendimiento entre la CPU incluida en un cargador de pared USB-C reciente y la computadora de guiado del Apolo 11 (AGC), que llevó humanos a la Luna y los trajo de vuelta en 1969.
• La computadora de guiado del Apolo 11 tenía una velocidad de reloj de 1.024MHz, 2048 palabras de RAM de 15 bits y 36,864 palabras de 15 bits de almacenamiento de programa.
• La CPU del Anker PowerPort Atom PD 2 tiene una velocidad de reloj de 48MHz, 8KB de RAM y 128KB de almacenamiento de programa, por lo que se la considera la CPU más potente.

Comparación de velocidad

• La computadora de guiado del Apolo 11 requiere al menos 12 ciclos de reloj para ejecutar una instrucción y usa un solo registro acumulador para realizar operaciones aritméticas.
• La CPU ARM Cortex-M0 del Anker PowerPort Atom PD 2 no tiene caché, el acceso a memoria ocurre a velocidad constante y las instrucciones se ejecutan en orden.
• En la mayoría de los casos, las instrucciones de la computadora de guiado del Apolo 11 requieren 12 veces más ciclos de reloj que las instrucciones del Cortex-M0.

Comparación de memoria

• Almacenamiento de programa: la computadora de guiado del Apolo 11 tuvo que usar una máquina virtual/intérprete debido a la falta de espacio de programa.
• El CYPD4225 tiene 128KB de memoria flash, por lo que puede almacenar 1.90 veces más información que la computadora de guiado del Apolo 11.
• RAM: el Anker PowerPort Atom PD2 tiene aproximadamente el doble de RAM que la computadora de guiado del Apolo 11.

El viaje hasta la Luna

• La nave del Apolo 11 incluía 4 computadoras: 2 computadoras de guiado del Apolo 11, 1 Saturn Launch Vehicle Digital Computer (LVDC) y 1 Abort Guidance System (AGS).
• Todas las computadoras del Apolo 11 tienen menos rendimiento y menos memoria que el Anker PowerPort Atom PD 2.
• El CYPD4225 no ha sido evaluado para operar en el entorno espacial, y se necesita más investigación sobre la cantidad y el tipo de periféricos compatibles con las computadoras del Apolo 11.

Conclusión

• En 2012-2013, la mayoría de los cargadores USB usaban detección de carga USB sin comunicación digital, pero en 2020 los cargadores USB-C incluyen microcontroladores y CPU.
• Algunos cargadores USB-C tienen CPU más potentes que la computadora de guiado del Apolo 11, y la mayoría tienen al menos una velocidad de reloj 10 veces mayor.
• USB-C Power Delivery resuelve problemas y ofrece nuevas funciones, pero aumenta la complejidad con otro firmware y otro chip que deben manejarse durante la fabricación.

Opinión de GN⁺

• Lo más importante de este artículo es que la CPU incluida en un cargador USB-C moderno es mucho más potente que la computadora de guiado del Apolo 11 utilizada en la misión de alunizaje de 1969.
• Esta comparación muestra el rápido avance de la tecnología y resulta interesante y llamativa porque los dispositivos que usamos a diario tienen más capacidad de cómputo que el equipo de exploración espacial del pasado.
• El artículo refleja la tendencia de mayor complejidad en la tecnología moderna y ofrece una mirada interesante sobre cómo estos cambios podrían afectar nuestra vida cotidiana y el futuro de la tecnología.

[GN⁺]

Opinión de Hacker News

• Apollo 11 spacecraft contains 4 computers

  • La nave espacial del Apollo 11 contiene 4 computadoras.
    • Las computadoras analógicas suelen subestimarse, pero cumplen un papel importante.
    • La computadora de control de vuelo (FCC) era la computadora analógica del Apollo 11 y controlaba los cardanes del cohete.

• I'm a bit tired of all the sensationalist "look what landed on the moon vs. today's hardware" comparisons.

  • Estoy un poco cansado de todas esas comparaciones sensacionalistas de "miren lo que llegó a la luna vs. el hardware actual".
    • Los primeros aviones tuvieron éxito aunque no tenían computadoras, así que la potencia de cómputo no es el único factor decisivo para el éxito.
    • El software y el hardware de las misiones Apollo estaban muy bien diseñados, y la alta capacidad de cómputo actual no elimina la necesidad de una buena ingeniería.

• Is the weight/cost calculus sufficiently improved now that it’s cheaper to shield the processor in its entirety rather than trying to rad harden the circuitry itself?

  • Pregunta sobre si hoy la relación peso/costo ha mejorado lo suficiente como para que sea más barato blindar el procesador completo en lugar de endurecer contra radiación el propio circuito.
    • El endurecimiento contra radiación es costoso porque impide usar componentes estándar y limita el uso de tecnología nueva.
    • Es una de las áreas exploradas en drones para Marte, y el problema de la radiación en la superficie marciana puede ser distinto del entorno donde se usaría en el espacio.

• others point out that the LVDC actually contains triply-redundant logic.

  • El LVDC en realidad contiene lógica triplemente redundante.
    • La lógica triplemente redundante entrega 3 respuestas y un mecanismo de votación elige la ganadora.
    • Tener 3 componentes en realidad implica redundancia doble, y si el mecanismo de votación no puede derivar la respuesta correcta cuando hay 3 respuestas distintas, cuesta considerarlo redundancia triple.

• Pretty much all USB chips have a fully programmable CPU when you go into the data sheets.

  • Si revisas las hojas de datos, prácticamente todos los chips USB tienen una CPU totalmente programable.
    • Puede parecer excesivo para un HID simple o un dispositivo de carga, pero los microcontroladores básicos son baratos y reducen costos frente a los ASIC.

• I'm curious - are there any ways of finding out the precise hardware that's used in these small-scale devices without actually having to take them apart?

  • Me da curiosidad: ¿hay alguna forma de averiguar el hardware exacto que usan estos dispositivos pequeños sin tener que desarmarlos?
    • Se puede obtener información mediante hojas de datos especiales, documentos de certificación gubernamental, etc.

• the LVDC actually contains triply-redundant logic

  • El LVDC en realidad contiene lógica triplemente redundante.
    • Emular un sistema de votación con 3 microcontroladores y usar un cuarto para contar los votos no hace que el sistema sea más confiable.
    • El contador de votos puede convertirse en un único punto de falla (SPOF).
    • Como más complejidad puede reducir la confiabilidad, puede ser problemático intentar mejorarla haciendo que varias CPU voten.

• The Anker PowerPort Atom PD 2 USB-C Wall Charger CPU is 563 times faster than the Apollo 11 Guidance Computer

  • La CPU del cargador de pared USB-C Anker PowerPort Atom PD 2 es 563 veces más rápida que la computadora de guiado del Apollo 11.
    • Sorprende que un cargador pudiera programarse hasta el punto de ser capaz de enviar humanos a la luna.

• The CYPD4225 is definitely not rated for space.. if it would work in space

  • El CYPD4225 definitivamente no está certificado para uso espacial, aunque podría funcionar en el espacio.
    • En la historia de los cohetes espaciales, la mayoría se diseñó pensando en la radiación de una guerra nuclear, pero en el espacio se encontró radiación natural.
    • SpaceX usa computadoras industriales en sus cohetes (no endurecidas contra radiación).
    • Los picos aleatorios causados por radiación y el envejecimiento de la estructura de los semiconductores pueden ser un problema, pero en el entorno Tierra-Luna eso afecta más a operaciones de largo plazo.

• So in 50 years the equivalent of a gpt4 training cluster from today's datacenters will fit in a cheap cable, and it will run over 100 times faster than a full cluster today.

  • Así que en 50 años el equivalente a un clúster de entrenamiento de GPT-4 de los centros de datos actuales cabrá en un cable barato, y funcionará más de 100 veces más rápido que un clúster completo de hoy.