阿波羅太空船的導航電腦規格有多差?

如你所知,這次阿提米絲2號完成繞月飛行,距上次人類抵達月球已超過半世紀。這五十多年來,科技的進展可說是一日千里,電腦的運算能力更是天差地遠;你有沒有想過:阿波羅太空船上的導航電腦(Apollo Guidance Computer,簡稱AGC)和現在相差有多大?

其實AGC是第一台採用積體電路(IC;註)的電腦,原因很簡單:笨重的真空管電腦體積大又耗能,不適合放進太空船。單晶片的積體電路1963年剛量產上市時,價格還很昂貴,也只有政府部門願意買單,不計代價也要在太空競賽中贏過蘇聯。

第二代AGC內部的邏輯模組,採用扁平封裝的積體電路。

第一代的AGC有4,100個IC,等到開始載人飛行時,所用的第二代AGC就只需2,800個IC,裡面的電晶體共有16,800個。(猜猜看阿提米絲2號太空人帶上去拍照的iPhone 17 Pro MAX,裡面的A19 Pro處理器有多少個電晶體?我把答案放在最後,我敢說一定遠遠超乎你的意料。😉)

以現在的眼光來看,AGC的規格實在低得不可置信:
● 處理器速度:1.024 MHz
● 唯讀記憶體:72 KB(貯存程式和基本函數)
● 動態記憶體:4 KB(貯存太空人輸入及感測器傳回的資料)

瑪格麗特·漢密爾頓為AGC編寫的程式列印出來比她還高。

相較之下,阿提米絲2號太空船的導航電腦所用的處理器,即便還是20年前問世的PowerPC 750X,但運算能力仍比AGC快2萬倍以上。

AGC的運算能力與記憶容量如此之低,50多年前的科學家和工程師竟然就可以讓它計算飛行路線,引導阿波羅太空船順利繞行月球,並讓登月小艇成功降落在月表。不覺得很神奇嗎?

註:

德州儀器的工程師基爾比(Jack Kilby)雖然在1958年發明第一顆積體電路,但電晶體之間得用外部金線連接,並不是現在將線路直接印刷在晶圓上的積體電路。

IBM在1964年推出的System/360採用Solid Logic Technology,也只是將電晶體、二極體、電阻等封裝在一塊板子上;直到1969年才開始採用單晶片積體電路。

事實上正因為政府部門大量採購,使得積體電路成本下降,才迅速用於商用電腦。

參考資料:

  1. Apollo Guidance Computer – Wikipedia
  2. Orion for Artemis II Powers Up | Lockheed Martin

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