Apollo 11 เทียบกับที่ชาร์จ USB-C (ปี 2020)

 (forrestheller.com)
4 คะแนน โดย GN⁺ 2023-12-28 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp

เปรียบเทียบ CPU ของคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 (AGC) กับที่ชาร์จ USB-C

  • เปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่าง CPU ที่อยู่ในที่ชาร์จติดผนัง USB-C รุ่นใหม่ กับคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 (AGC) ที่พามนุษย์ไปดวงจันทร์และกลับมาในปี 1969
  • คอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 มีความเร็วสัญญาณนาฬิกา 1.024MHz, RAM ขนาด 2,048 คำแบบ 15 บิต และพื้นที่เก็บโปรแกรม 36,864 คำแบบ 15 บิต
  • CPU ของ Anker PowerPort Atom PD 2 มีความเร็วสัญญาณนาฬิกา 48MHz, RAM 8KB และพื้นที่เก็บโปรแกรม 128KB จึงถูกประเมินว่าเป็น CPU ที่ทรงพลังที่สุด

เปรียบเทียบความเร็ว

  • คอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 ต้องใช้รอบสัญญาณนาฬิกาอย่างน้อย 12 รอบในการประมวลผลหนึ่งคำสั่ง และใช้รีจิสเตอร์ accumulator เพียงตัวเดียวในการคำนวณเลขคณิต
  • CPU แบบ ARM Cortex-M0 ใน Anker PowerPort Atom PD 2 ไม่มีแคช, การเข้าถึงหน่วยความจำเกิดขึ้นด้วยความเร็วคงที่ และคำสั่งจะถูกประมวลผลตามลำดับ
  • ในกรณีส่วนใหญ่ คำสั่งของคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 ใช้รอบสัญญาณนาฬิกามากกว่าคำสั่งของ Cortex-M0 ถึง 12 เท่า

เปรียบเทียบหน่วยความจำ

  • พื้นที่เก็บโปรแกรม: คอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 มีพื้นที่โปรแกรมไม่เพียงพอจนต้องเขียน virtual machine/interpreter ขึ้นมา
  • CYPD4225 มีหน่วยความจำแฟลช 128KB จึงเก็บข้อมูลได้มากกว่าคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 อยู่ 1.90 เท่า
  • RAM: Anker PowerPort Atom PD2 มี RAM มากกว่าคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 ราวสองเท่า

การเดินทางสู่ดวงจันทร์

  • ยานอวกาศ Apollo 11 มีคอมพิวเตอร์อยู่ 4 เครื่อง: คอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 จำนวน 2 เครื่อง, Saturn Launch Vehicle Digital Computer (LVDC) 1 เครื่อง และ Abort Guidance System (AGS) 1 เครื่อง
  • คอมพิวเตอร์ทั้งหมดของ Apollo 11 มีประสิทธิภาพต่ำกว่าและมีหน่วยความจำน้อยกว่า Anker PowerPort Atom PD 2
  • CYPD4225 ไม่เคยถูกประเมินการทำงานในสภาพแวดล้อมอวกาศ และยังต้องมีการศึกษาต่อเกี่ยวกับจำนวนและประเภทของอุปกรณ์ต่อพ่วงที่คอมพิวเตอร์ Apollo 11 รองรับ

บทสรุป

  • ในช่วงปี 2012-2013 ที่ชาร์จ USB ส่วนใหญ่ยังใช้การตรวจจับการชาร์จ USB โดยไม่มีการสื่อสารแบบดิจิทัล แต่ที่ชาร์จ USB-C ในปี 2020 มีทั้งไมโครคอนโทรลเลอร์และ CPU อยู่ภายใน
  • ที่ชาร์จ USB-C บางรุ่นมี CPU ที่ทรงพลังกว่าคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 และส่วนใหญ่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาอย่างน้อยเร็วกว่า 10 เท่า
  • USB-C Power Delivery ช่วยแก้ปัญหาและเพิ่มความสามารถใหม่ ๆ แต่ก็ทำให้ความซับซ้อนเพิ่มขึ้นจากการต้องจัดการเฟิร์มแวร์และชิปเพิ่มเติมในกระบวนการผลิต

ความเห็นจาก GN⁺

  • ประเด็นสำคัญที่สุดของบทความนี้คือ CPU ที่อยู่ในที่ชาร์จ USB-C สมัยใหม่มีพลังมากกว่าคอมพิวเตอร์นำทาง Apollo 11 ที่ใช้ในภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ปี 1969 อย่างมาก
  • การเปรียบเทียบนี้แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว และน่าสนใจที่อุปกรณ์ในชีวิตประจำวันของเรามีพลังประมวลผลสูงกว่าอุปกรณ์สำรวจอวกาศในอดีต
  • บทความนี้ยังสะท้อนแนวโน้มของเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ซับซ้อนขึ้น และให้มุมมองที่น่าสนใจว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจส่งผลต่อชีวิตประจำวันและอนาคตของเทคโนโลยีอย่างไร

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2023-12-28
ความคิดเห็นจาก Hacker News

  • Apollo 11 spacecraft contains 4 computers

    • ยานอวกาศ Apollo 11 มีคอมพิวเตอร์ 4 เครื่อง
      • คอมพิวเตอร์แอนะล็อกมักถูกประเมินค่าต่ำเกินไป แต่มีบทบาทสำคัญ
      • คอมพิวเตอร์ควบคุมการบิน (FCC) เป็นคอมพิวเตอร์แอนะล็อกของ Apollo 11 และใช้ควบคุมกิมบอลของจรวด

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

    • ค่อนข้างเบื่อการเปรียบเทียบแบบหวือหวาทำนองว่า "ดูสิ ของที่พามนุษย์ไปลงดวงจันทร์เทียบกับฮาร์ดแวร์ทุกวันนี้"
      • เครื่องบินยุคแรกก็ประสบความสำเร็จได้ทั้งที่ไม่มีคอมพิวเตอร์ ดังนั้นพลังประมวลผลเพียงอย่างเดียวไม่ใช่ปัจจัยชี้ขาดของความสำเร็จ
      • ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของภารกิจ Apollo ถูกออกแบบมาอย่างดีมาก และการมีพลังประมวลผลสูงในปัจจุบันก็ไม่ได้ทำให้ความจำเป็นของวิศวกรรมที่ดีหายไป

  • 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?

    • ตอนนี้การคำนวณด้านน้ำหนัก/ต้นทุนดีขึ้นมากพอหรือยัง จนการป้องกันโปรเซสเซอร์ทั้งชิ้นมีราคาถูกกว่าการทำให้วงจรทนรังสีโดยตรง
      • การทำให้ทนรังสีมีต้นทุนสูง เพราะใช้ชิ้นส่วนมาตรฐานไม่ได้และจำกัดการใช้เทคโนโลยีใหม่
      • นี่เป็นหนึ่งในประเด็นที่มีการสำรวจในโดรนสำหรับดาวอังคาร และปัญหารังสีบนพื้นผิวดาวอังคารอาจไม่เหมือนกับสภาพที่จะใช้ในอวกาศ

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

    • มีคนอื่นชี้ว่า LVDC มีตรรกะแบบซ้ำซ้อนสามชุดอยู่จริง
      • ตรรกะแบบซ้ำซ้อนสามชุดจะให้คำตอบ 3 ชุด แล้วใช้กลไกการโหวตเลือกคำตอบที่ชนะ
      • แต่การมีองค์ประกอบ 3 ชุดจริง ๆ แล้วหมายถึงความซ้ำซ้อนระดับสอง และถ้ากลไกการโหวตไม่สามารถหาคำตอบที่ถูกต้องจากคำตอบที่ต่างกันทั้ง 3 ได้ ก็ยากจะถือว่าเป็นความซ้ำซ้อนสามชุดอย่างแท้จริง

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

    • ถ้าไปดูใน datasheet จะพบว่าชิป USB แทบทั้งหมดมี CPU ที่โปรแกรมได้เต็มรูปแบบ
      • มันอาจดูเกินความจำเป็นสำหรับ HID ธรรมดาหรืออุปกรณ์ชาร์จ แต่ไมโครคอนโทรลเลอร์พื้นฐานมีราคาถูกและช่วยลดต้นทุนเมื่อเทียบกับ ASICs

  • 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?

    • สงสัยว่ามีวิธีไหนบ้างที่จะรู้ฮาร์ดแวร์ที่แน่ชัดในอุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้ โดยไม่ต้องแกะเครื่องออกมาดูจริง ๆ
      • อาจหาข้อมูลได้จาก datasheet เฉพาะทาง เอกสารการรับรองจากหน่วยงานรัฐ เป็นต้น

  • the LVDC actually contains triply-redundant logic

    • LVDC มีตรรกะแบบซ้ำซ้อนสามชุดอยู่จริง
      • การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ 3 ตัวเพื่อจำลองระบบโหวต และมีตัวที่ 4 ไว้รวมผลโหวต ไม่ได้ทำให้ระบบน่าเชื่อถือขึ้นเสมอไป
      • ตัวรวมผลโหวตอาจกลายเป็นจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียว (SPOF)
      • เมื่อความซับซ้อนเพิ่มขึ้น ความน่าเชื่อถืออาจลดลง ดังนั้นแนวคิดใช้ CPU หลายตัวกับการโหวตเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถืออาจมีปัญหา

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

    • CPU ของที่ชาร์จติดผนัง USB-C รุ่น Anker PowerPort Atom PD 2 เร็วกว่าคอมพิวเตอร์นำร่องของ Apollo 11 ถึง 563 เท่า
      • สิ่งที่น่าทึ่งคือที่ชาร์จนี้สามารถถูกโปรแกรมให้ซับซ้อนพอจะส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์ได้

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

    • CYPD4225 ไม่ได้ถูกจัดระดับสำหรับใช้งานในอวกาศแน่นอน แต่ก็อาจทำงานในอวกาศได้
      • ในประวัติศาสตร์จรวดอวกาศ ส่วนใหญ่ถูกออกแบบโดยคำนึงถึงรังสีจากสงครามนิวเคลียร์ แต่เมื่อขึ้นสู่อวกาศกลับพบรังสีตามธรรมชาติ
      • SpaceX ใช้คอมพิวเตอร์เกรดอุตสาหกรรมในจรวด (ไม่ได้ทำให้ทนรังสี)
      • สัญญาณรบกวนแบบสุ่มจากรังสีและการเสื่อมสภาพของโครงสร้างสารกึ่งตัวนำอาจเป็นปัญหาได้ แต่ในสภาพแวดล้อมโลก-ดวงจันทร์ นี่เป็นปัญหาสำหรับการปฏิบัติการระยะยาวมากกว่า

  • 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.

    • ดังนั้นอีก 50 ปีข้างหน้า เทคโนโลยีที่เทียบเท่าคลัสเตอร์ฝึก gpt4 ในดาต้าเซ็นเตอร์ปัจจุบันอาจยัดอยู่ในสายเคเบิลราคาถูกเส้นเดียว และทำงานได้เร็วกว่าเต็มคลัสเตอร์ของวันนี้มากกว่า 100 เท่า