60 年近く離れた 2 台の NASA コンピューターを比較することには、ほとんど詩的なものがあります。最初のものは人類を月に着陸させるのに役立ちました。 2つ目は、今後の宇宙船が地球から数億キロメートル離れた場所で自ら判断できるように設計されている。 両者の間には、コンピューティングの歴史の大部分を要約するような違いがあります。 アポロ 11 号を誘導したコンピューターのメモリは、現在の電話で撮影した写真よりも少かった。 NASA の新しいプロセッサは手のひらに収まるサイズで、初期のテストでは、宇宙船に搭載されている現在のプロセッサよりもはるかに優れたパフォーマンスを実証しました。
これはハイ パフォーマンス スペースフライト コンピューティング (HPSC) と呼ばれるもので、デスクトップ コンピューターに代わるものではありません。その使命ははるかに困難です。宇宙で機能し、放射線に耐え、 エネルギー消費がほとんどなく、船は地球からの指示を待たずに膨大な量の情報を処理できます。 1969 年にニール アームストロングとバズ アルドリンが月面に降下したとき、彼らは宇宙船上で動作するように設計された最初のデジタル コンピューターの 1 つを搭載していました。 アポロ誘導コンピュータ （AGC）。その機能は今日では典型的なポケット電卓のように見えます。
AGC には 36,864 ワードの固定メモリと 2,048 ワードの変更可能メモリがありました。その総メモリは約 38,000 の 16 ビット ワードでした。 大局的に考えると、コンピューターは、今日では非常に小さいメモリで、月面探査のナビゲーション、方向、および制御を管理する必要がありました。 16 ビット プロセッサは 65,536 の可能な組み合わせに相当し、64 ビット プロセッサは 18,446,744,073,709,551,616 の可能な組み合わせに相当します。 つまり、16 ビットの値よりも約 2,810 億倍多くの個別の値が得られます。
しかし、すべてがそれほど単純なわけではありません。この明らかな弱点にエンジニアリングの偉業が隠されていたのです。 AGC は、ミッションに必要なことを実行し、並外れた信頼性で実行するように特別に設計されました。 ブラウザを実行したり、ビデオを再生したり、人工知能を訓練したり、アップデートをダウンロードしたりする必要はありませんでした。 彼は 3 人の人間を月に連れて帰ってくる必要がありました。そして彼はそれをやり遂げた。
60 年後、問題は異なります。 NASA は、あらかじめ決められたいくつかのタスクを実行するコンピューターのみを搭載した出荷を設計しなくなりました。 将来のミッションでは、画像の処理、信号の解釈、ロボットの制御、物体の検出、センサーの管理が必要になり、人工知能や機械学習の使用もますます増えています。
そして、根本的な問題があります。それは、地球は非常に遠いところにあるということです。火星に送信された命令は到着するまでに数分かかる場合があり、応答は再び長距離を移動する必要があります。特定の位置では、往復通信に 44 分近くかかることがあります。 つまり、障害物を検知した探査車は停止できないということです。 リモート コンピューターに接続しているかのように、地上オペレーターからの指示を待ちます。
一定の自律性が必要であり、それを実現するにはコンピューティング能力が必要です。ここでHPSCが登場します。 HPSC は、Microchip Technology が NASA のジェット推進研究所と協力して開発したシステム オン チップ (SoC) です。。そのアーキテクチャでは、複数の 64 ビット RISC-V コア、ベクトル ユニット、およびリアルタイム処理、セキュリティ、通信管理のためのさまざまなシステムが使用されています。 NASA は、システムが提供できることを保証します。 現在の宇宙プロセッサの 100 倍以上の計算能力 そしてそのアーキテクチャにより、複数のチップを接続して利用可能な容量をさらに増やすことができるということです。
しかし、さらに驚くべきことがあります。 2026年2月にジェット推進研究所で始まったテストでは、プロセッサは現在宇宙船で使用されている放射線耐性のあるチップの約500倍の性能を示した。 NASA は、テストは継続し、プロセッサはスペース認定プロセスをまだ完了していないとアドバイスしています。
これらのチップの 1 つから送信された最初のメッセージは、適切にも「Hello Universe」でした。そしてここに、NASA がどの程度変化したかを理解できる別の比較が表示されます。アポロ コンピューターは、1960 年代の技術で処理可能な限界まで月を押し上げる必要がありました。 今日、政府機関は、船舶に搭載されるコンピューターの能力がさらに向上することを望んでいるわけではありません。地球上には真のコンピューティング巨人もいます。 2026 年の初めに、 NASAがアテナを打ち上げた、その最も強力なスーパーコンピューター。 その最大容量は 20 ペタフロップス、つまり 1 秒あたり約 20,000 兆回の浮動小数点演算を超えます。
Athena は、ロケットの打ち上げのシミュレーション、航空機の設計、科学現象の研究、膨大な量のデータを分析できる大規模な人工知能モデルのトレーニングに使用できます。そして何おそらくこれは、1969 年 7 月以来、宇宙探査がどれだけ変化したかを測定する最良の方法の 1 つです。その後、私たちはコンピューターを月に持ち込みました。 現在、私たちはコンピューターにそれを調査させようとしています。
