アポロ11号 vs USB-C充電器（2020年）

 (forrestheller.com)
4 ポイント 投稿者 GN⁺ 2023-12-28 | 1件のコメント | WhatsAppで共有

アポロ11号誘導コンピュータ（AGC）とUSB-C充電器のCPU比較

  • 近年のUSB-C壁充電器に搭載されたCPUと、1969年に人類を月へ送り無事に帰還させたアポロ11号の誘導コンピュータ（AGC）の性能比較。
  • アポロ11号誘導コンピュータは、1.024MHzのクロック速度、2,048語の15ビットRAM、36,864語の15ビットプログラム保存領域を備えていた。
  • Anker PowerPort Atom PD 2のCPUは、48MHzのクロック速度、8KBのRAM、128KBのプログラム保存領域を持ち、最も強力なCPUと評価される。

速度比較

  • アポロ11号誘導コンピュータは命令実行に最低12クロックサイクルを必要とし、単一のアキュムレータレジスタを使って算術演算を行う。
  • Anker PowerPort Atom PD 2のARM Cortex-M0 CPUにはキャッシュがなく、メモリアクセスは一定速度で発生し、命令は順番どおりに実行される。
  • ほとんどの場合、アポロ11号誘導コンピュータの命令はCortex-M0の命令より12倍多くのクロックサイクルを要する。

メモリ比較

  • プログラム保存領域: アポロ11号誘導コンピュータはプログラム領域の不足により、仮想マシン／インタプリタを書かなければならなかった。
  • CYPD4225は128KBのフラッシュメモリを搭載しており、アポロ11号誘導コンピュータより1.90倍多くの情報を保存できる。
  • RAM: Anker PowerPort Atom PD2は、アポロ11号誘導コンピュータの約2倍のRAMを備えている。

月までの旅

  • アポロ11号宇宙船には4台のコンピュータが搭載されていた: 2台のアポロ11号誘導コンピュータ、1台のSaturn Launch Vehicle Digital Computer（LVDC）、1台のAbort Guidance System（AGS）。
  • アポロ11号のすべてのコンピュータは、Anker PowerPort Atom PD 2より性能が低く、メモリも少ない。
  • CYPD4225は宇宙環境での動作評価は行われておらず、アポロ11号のコンピュータがサポートする周辺機器の数と種類については追加調査が必要である。

結論

  • 2012〜2013年には、ほとんどのUSB充電器はデジタル通信なしでUSB充電検出を使っていたが、2020年のUSB-C充電器はマイクロコントローラとCPUを含んでいる。
  • 一部のUSB-C充電器はアポロ11号誘導コンピュータより強力なCPUを搭載しており、多くは少なくとも10倍速いクロック速度を持つ。
  • USB-C Power Deliveryは問題を解決し新しい機能を提供する一方で、製造時に扱うべきファームウェアとチップが増えるため複雑性も増している。

GN⁺の意見

  • この記事で最も重要なのは、現代のUSB-C充電器に含まれるCPUが、1969年の月面着陸任務に使われたアポロ11号誘導コンピュータよりはるかに強力だという点である。
  • この比較は技術の急速な進歩を示しており、私たちが日常的に使う機器が、過去の宇宙探査装置より高い計算能力を持っているという点で興味深く魅力的である。
  • この記事は、複雑性が増していく現代技術の傾向を反映しており、この変化が私たちの日常生活や技術の未来にどのような影響を与えるかについて興味深い洞察を与えている。

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1件のコメント

 
GN⁺ 2023-12-28
Hacker Newsのコメント

  • Apollo 11 spacecraft contains 4 computers

    • アポロ11号の宇宙船には4台のコンピュータが搭載されている。
      • アナログコンピュータはしばしば過小評価されるが、重要な役割を果たしていた。
      • フライトコントロールコンピュータ（FCC）はアポロ11号のアナログコンピュータで、ロケットのジンバルを制御していた。

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

    • 月面着陸時の技術と現在のハードウェアを比較する扇情的な議論には少しうんざりしている。
      • 初期の飛行機はコンピュータなしでも成功していたので、計算能力だけが成功の決定要因ではない。
      • アポロ計画のソフトウェアとハードウェアは非常によく設計されており、現在の高い計算性能が優れたエンジニアリングの必要性をなくすわけではない。

  • 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?

    • 今では、回路自体を耐放射線化するよりも、プロセッサ全体をシールドするほうが安くなるほど、重量とコストの計算は改善されたのだろうかという疑問。
      • 耐放射線化は、標準部品が使えず新技術の採用も制限されるため、コストが高い。
      • 火星ドローンで検討された分野の1つであり、火星表面の放射線問題は宇宙空間で使う場合とは異なる可能性がある。

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

    • LVDCには実際には3重冗長ロジックが含まれている。
      • 3重冗長ロジックは3つの回答を出し、投票メカニズムが勝者を選ぶ。
      • 3つの構成要素は実際には2重冗長を意味しており、投票メカニズムが3つの異なる回答から正しい答えを導けないなら、3重冗長と見なすのは難しい。

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

    • データシートを見ると、ほぼすべてのUSBチップには完全にプログラム可能なCPUが搭載されている。
      • シンプルなHIDや充電デバイスにはやりすぎに見えるかもしれないが、基本的なマイクロコントローラは安価で、ASICsよりコストを抑えられる。

  • 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?

    • こうした小型デバイスで使われている正確なハードウェアを、実際に分解せずに調べる方法はあるのだろうか。
      • 特定のデータシートや政府認証文書などから情報を得られることがある。

  • the LVDC actually contains triply-redundant logic

    • LVDCには実際には3重冗長ロジックが含まれている。
      • 3つのマイクロコントローラで投票方式をエミュレートし、4つ目で投票結果を集計しても、システムの信頼性が高くなるとは限らない。
      • 投票集計器は単一障害点（SPOF）になり得る。
      • 複雑さが増すと信頼性が下がることがあるため、複数のCPUが投票で信頼性を高めるという方法には問題があり得る。

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

    • Anker PowerPort Atom PD 2 USB-C壁充電器のCPUは、アポロ11号誘導コンピュータより563倍高速である。
      • その充電器が、人類を月へ送れるほどの能力を持つようにプログラムできるという事実は驚きだ。

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

    • CYPD4225は宇宙用として認定されてはいないが、宇宙で動作する可能性はある。
      • 宇宙ロケットの歴史では、その多くが核戦争時の放射線を想定して設計されていたが、宇宙では自然放射線という問題に直面した。
      • SpaceXはロケットに産業用コンピュータを使っている（耐放射線化されていない）。
      • 放射線によるランダムなスパイクや半導体構造の劣化は問題になり得るが、地球―月環境では長期運用に関する問題である。

  • 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.

    • つまり50年後には、現在のデータセンターにあるgpt4学習クラスターに相当するものが安価なケーブル1本に収まり、しかも現在のフルクラスターより100倍以上高速に動作することになる。