只带手机穿越回“阿波罗计划”时期,你能成功执行登月任务吗?。

与50年前的登月计算机相比,iPhone处理器的计算力高出10万倍。

编者按:人类登月时,阿波罗11号飞船装有计算机。现在的手机光是运行内存就是当时计算机的100万倍还要多。如果给飞船配上今天的计算机,对于完成登月任务会有怎样的帮助?我们今天就来讨论一下。本文编译自the conversation原题为“Would your mobile phone be powerful enough to get you to the moon?”的文章。

1969年人类首次登上月球。年长的人应该记得,阿姆斯特朗登球时曾说:“这是我个人的一小步,但却是人类的一大步。”半个世纪过去了,登月仍然是人类最高的成就之一。不过自1972年之后,科技进步虽然神速,但人类再也没有返回过月球。

想想真是有点奇怪。我们经常说现在手机的计算力比当时阿波罗11装备的计算机还要强大,真是这样吗?到底强多少?

当年阿波罗11安装的计算机叫作阿波罗导航计算机(Apollo Guidance Computer,AGC)。AGC有一个内存库,不过容量很少,只能存储2000个单词,主要用来存储临时结果,一旦断电数据就会丢失。我们管这种内存叫作RAM(Random Access Memory,随机存储内存)。每个单词由16 bits组成,换言之,阿波罗计算机的RAM内存容量是32768 bits。AGC还有72KB ROM,相当于589,824 bits。如果想存储一个字符(比如a或者b),一般需要8 bits。虽然阿波罗11计算机拥有32,768 bits的RAM,但是连本篇文章都存不下。

简单解释一下,RAM(random access memory)即随机存储内存,这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。ROM(Read-Only Memory)即只读内存,是一种只能读出事先所存数据的半导体存储器。

现在你应该知道今天的手机比AGC强多少吧? 

内存与处理

现在的手机一般配有4GB运行内存,也就是34,359,738,368 bits,相当于阿波罗AGC内存的100万倍还要多(具体应该是1,048,576倍)。iPhone的机身内存(ROM)容量最高可达512GB,也就是4,398,046,511,104 bits,比AGC多了近700万倍。

除了内存,其它组件也很重要。阿波罗11计算机只有一个处理器,频率0.943MHz,对外部数据进行处理。最新的iPhone处理器频率约为2490MHz。稍微计算一下就能知道,与50年前的AGC相比,iPhone处理器的计算力高出10万倍。

计算器

将阿波罗11计算机拿来也今天的手机相比,也许有点勉强,如果与一般计算器对比呢?德仪是世界知名计算器生产商之一。1998年,它推出TI-73,2014年推出TI-84。

看看下面这张表格,我们能知道两种计算机器的规格: 

如果我们将两款计算器与阿波罗AGC对比,不难知道TI-73的ROM容量稍微小一些,但是RAM却是AGC的9倍。

至于处理速度,TI-73大约比阿波罗计算机快140倍,TI-84快350倍。

不要忘了,TI-73和TI-84只是很简单的计算器,居然比登月计算机还要强大,真是难以置信。

如果给阿波罗11配上现代计算机

放在1972年,阿波罗计算机的确是最先进的,如果给阿波罗11飞船装备现代计算机,会有怎样的不同呢?

首先,软件开发时间会大大缩短,编写软件、寻找漏洞、测试复杂代码的速度加快。其次,操作会更加简单。放在当年,用户界面有点像计算器,需要输入数字代码才能执行。今天的用户界面更简单。操作不需要键盘,用触摸屏就行了。当然也可能用不了,因为宇航员要戴上手套操作,触摸屏可能不方便,没关系,可以通过手势、眼球追踪技术或者其它直观界面来完成。

(这就是AGC)

可惜,有一个问题直到今天还没有找到更好的解决方案:用更快的速度与地球通信。今天月球与地球通信所用的时间与1969年是一样的,毕竟光速已经固定,从月球将信息传到地球要1.26秒。现在我们需要传输容量更大的文件,所以将图像发回地球需要的时间比1969年更长。由于相机技术有了很大进步,今天我们看到的图像会漂亮很多。

因为计算机技术的发展,最大的变化可能来自AI。当然,飞船着陆时不会将工作全部交给计算机,不过与1969年的阿波罗计算机相比,今天的计算机肯定能承担更多责任,它可以提供更多信息和智力,帮助人类做更多决定,这样就能减轻宇航员的负担。

无论怎样,1969年的计算机如此弱小,人类居然可以用它执行登月任务,真是了不起的成就。

译者:小兵手

THE END
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