stringtranslate.com

Sistema IBM/4 Pi

La computadora de propósito general IBM AP-101S Space Shuttle es un miembro de la familia System/4 Pi

IBM System/4 Pi es una familia de computadoras de aviónica utilizadas, en varias versiones, en el caza F-15 Eagle , el AWACS E-3 Sentry , el misil Harpoon , el Skylab de la NASA , el MOL y el transbordador espacial , así como en otras aeronaves. El desarrollo comenzó en 1965 y las entregas en 1967. [1]

Proviene del enfoque utilizado en la familia de computadoras mainframe System/360 , en la que los miembros de la familia estaban destinados a ser utilizados en muchas y variadas aplicaciones de usuario. (Esto se expresa en el nombre: hay 4 π estereorradianes en una esfera, así como hay 360 grados en un círculo. [2] ) Anteriormente, se habían diseñado computadoras personalizadas para cada aplicación aeroespacial, lo que era extremadamente costoso.

Modelos

El sistema Pi/4 constaba de los siguientes modelos básicos: [3] [4]

Conexiones del sistema/360

Conexiones con el sistema/360: [13]

Usos

La estación espacial Skylab empleó el modelo TC-1 , [16] que tenía una longitud de palabra de 16 bits y 16.384 palabras de memoria con un conjunto de entrada/salida personalizado. [17]

AP-101

El AP-101, siendo el modelo tope de gama de la gama System/4 Pi, comparte su arquitectura general con los mainframes System/360 . [18] Tiene 16 registros de 32 bits y utiliza un microprograma para definir un conjunto de instrucciones de 154 instrucciones. Originalmente, solo estaban disponibles 16 bits para direccionar la memoria; más tarde, esto se amplió con cuatro bits del registro de palabras de estado del programa , lo que permitió un rango de memoria directamente direccionable de 1 M de ubicaciones. Esta computadora de aviónica se ha utilizado en el transbordador espacial estadounidense , los bombarderos B-52 y B-1B , [18] y otras aeronaves. Es una versión reempaquetada del AP-1 utilizado en el caza F-15 . [19] Cuando se diseñó, era un procesador pipeline de alto rendimiento con memoria de núcleo magnético . Si bien hoy sus especificaciones son superadas por la mayoría de los microprocesadores modernos , se consideró de alto rendimiento para su época, ya que podía procesar 480.000 instrucciones por segundo (0,48 MIPS; en comparación con las 7.000 instrucciones por segundo (0,007 MIPS) del ordenador utilizado en la nave espacial Gemini , mientras que los microprocesadores de primera línea a partir de 2020 eran capaces de realizar más de 2.000.000 de MIPS). [18] [20] Permaneció en servicio en el transbordador espacial porque funcionaba, estaba certificado para volar y desarrollar un nuevo sistema habría sido demasiado caro. [21] Los AP-101 del transbordador espacial se ampliaron con tecnología de cabina de cristal .

El bombardero B-1B emplea una red de ocho computadoras modelo AP-101F . [22]

Placa de memoria de semiconductores de una computadora de propósito general IBM AP-101S Space Shuttle.

El AP-101B utilizado originalmente en el Shuttle tenía memoria de núcleo magnético. La actualización del AP-101S a principios de los años 1990 utilizó memoria de semiconductores . [23] Cada AP-101 en el Shuttle estaba acoplado con un procesador de entrada-salida (IOP), que constaba de un controlador de secuencia maestra (MSC) y 24 elementos de control de bus (BCE). El MSC y los BCE ejecutaban programas desde el mismo sistema de memoria que la CPU principal, descargando el control del sistema de bus de datos en serie del Shuttle de la CPU.

El transbordador espacial utilizó cinco computadoras AP-101 como computadoras de propósito general (GPC). Cuatro operaban sincronizadas, para redundancia, mientras que la quinta era una copia de seguridad que ejecutaba software escrito de forma independiente. El software de guía, navegación y control del transbordador estaba escrito en HAL/S , un lenguaje de programación de alto nivel para propósitos especiales , mientras que gran parte del sistema operativo y el software de utilidad de bajo nivel estaba escrito en lenguaje ensamblador . Los AP-101 utilizados por la Fuerza Aérea de los EE. UU. están programados principalmente en JOVIAL , como el sistema que se encuentra en el bombardero B-1B. [24]

Referencias

  1. ^ IBM 1967, pág. 1-3 (9).
  2. ^ IBM 1967, Prólogo, pág. iii/iv (6).
  3. ^ IBM 1967.
  4. ^ Bedford, DP; Markarian, H.; Pleszkoch, NL (marzo de 1967). "Apéndice E: CARACTERÍSTICAS DE LA COMPUTADORA DEL SISTEMA 4 Pi". Estudio de las computadoras de control para la estabilidad del giroscopio de momento de control y sistemas de control. Volumen I - Ingeniería . Modelo TC y CP-2. págs. E-1 - E-21 (126-147).
  5. ^ IBM 1967, Sección 2: Modelo TC, págs. 2-1 - 2-13/2-14 (20-32).
  6. ^ Descripción general de IBM, Modelo TC, págs. -2-13 (1-16).
  7. ^ IBM 1967, Sección 3: Modelo CP, págs. 3-1 - 3-9/3-10 (33-41).
  8. ^ Visión general de IBM, Modelo CP, págs. -3-15 (17-35).
  9. ^ Visión general de IBM, Modelo CP, pág. 3 (23).
  10. ^ Descripción general de IBM, Modelo CP-2, págs. -2-13 (36-51).
  11. ^ IBM 1967, Sección 4: Modelo EP, págs. 4-1 - 4-13/4-14 (42-54).
  12. ^ Visión general de IBM, Modelo EP, págs. -2-18 (52-72).
  13. ^ IBM 1967, págs. 1–7, 1-12 - 1-13/1-14, 4-3 (13, 18–19, 44).
  14. ^ "1.1 Compatibilidad con System/360 y 2.2 Compatibilidad con System/360". Descripción de ingeniería de System/4 Pi: Modelo EP . Owego, NY: División de sistemas federales de IBM. 1966. págs. 1, 4-5 (6, 9-10).
  15. ^ Descripción general de IBM, Modelo EP: Resumen, pág. 2 (56).
  16. ^ Jenkins, Dennis (5 de abril de 2001). "Automatización avanzada de vehículos y computadoras a bordo del transbordador". Página de inicio de la historia de la NASA . NASA . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
  17. ^ "Estación espacial Skylab". eoPortal . ESA . ​​Consultado el 27 de octubre de 2013 .
  18. ^ abc "Computadoras en vuelos espaciales: la experiencia de la NASA". www.hq.nasa.gov . Capítulo cuatro: Computadoras en el sistema de aviónica del transbordador espacial: la configuración del hardware del DPS. Archivado desde el original el 15 de febrero de 2017 . Consultado el 15 de noviembre de 2018 .
  19. ^ "Computadoras en los vuelos espaciales: La experiencia de la NASA - Capítulo cuatro - Computadoras en el sistema de aviónica del transbordador espacial". Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2013. Consultado el 3 de diciembre de 2016 .
  20. ^ Marco Chiappetta (7 de febrero de 2020). «Revisión del AMD Threadripper 3990X: una bestia multiproceso de 64 núcleos desatada». HotHardware. Archivado desde el original el 18 de marzo de 2020. Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  21. ^ Rossi, Ben (18 de julio de 2011). "El transbordador: el legado informático de la NASA". La era de la información.
  22. ^ Stormont, DP; Welgan, R. (23–27 de mayo de 1994). "Gestión de riesgos para la actualización de la computadora B-1B". Actas de la Conferencia Nacional Aeroespacial y Electrónica (NAECON'94) . Vol. 2. págs. 1143–1149. doi :10.1109/NAECON.1994.332913. ISBN 0-7803-1893-5.S2CID109575632  .​
  23. ^ Norman, P. Glenn (1987), "El nuevo ordenador de propósito general (GPC) AP101S para el transbordador espacial", IEEE Proceedings , 75 (3): 308–319, Bibcode :1987IEEEP..75..308N, doi :10.1109/PROC.1987.13738, S2CID  19179436
  24. ^ Jovial para suavizar el traslado de la Fuerza Aérea de EE. UU. a Ada. (procesando lenguaje)

Bibliografía

Enlaces externos