Como a NASA deu origem à computação moderna - e não recebe nenhum crédito por isso

A aposta da agência espacial e do MIT no circuito integrado deu início à era digital.

Como a NASA deu origem à computação moderna - e não recebe nenhum crédito por isso

Este é o 13º de uma série exclusiva de 50 artigos, um publicado a cada dia até 20 de julho, explorando o 50º aniversário do primeiro pouso na Lua. Você pode conferir 50 Dias para a Lua aqui todos os dias .

O computador que levou os astronautas à Lua - o computador de orientação Apollo - foi uma maravilha dos anos 1960: pequeno, rápido, ágil e projetado para as pessoas que o usavam, astronautas voando em espaçonaves.

Cada missão da Apollo tinha dois computadores idênticos, um no módulo de comando e um no módulo lunar, cada um dos quais programado para as missões muito diferentes dessas espaçonaves. Eles podiam lidar com 85.000 instruções por segundo, o que parece muito impressionante até você perceber que um iPhone X pode lidar com 5 trilhões. Portanto, o computador de vôo Apollo levaria 681 dias para fazer o trabalho que seu iPhone pode fazer em um segundo.



Mas se fosse básico, o computador Apollo não era de forma alguma primitivo. Exatamente o oposto.

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Também representou um grande salto para a NASA. O risco estava na tecnologia de ponta que o MIT usou para espremer o máximo de potência e velocidade no estojo fino e do tamanho de uma pasta do computador, uma das apostas mais ousadas e arriscadas de toda a missão da Lua e que poucos conheciam ou apreciavam no momento.

O computador foi projetado e programado por uma divisão do MIT conhecida como Laboratório de Instrumentação (que desde então se tornou um laboratório independente de P&D, o Laboratório Charles Stark Draper).

O módulo de entrada DSKY (à direita) mostrado ao lado do invólucro principal do Apollo Guidance Computer (à esquerda). [Foto: NASA / Wiki Commons ]

O Laboratório de Instrumentação do MIT tentou projetar o computador Apollo usando transistores, que no início dos anos 1960 eram uma tecnologia bem estabelecida - confiável, compreensível e relativamente barato. Mas, 15 meses após o início do projeto, ficou claro que os transistores por si só não poderiam dar aos astronautas o poder de computação de que precisavam para voar até a Lua. Em novembro de 1962, os engenheiros do MIT obtiveram permissão da NASA para usar uma tecnologia muito nova: circuitos integrados. Chips de computador.

Hoje, os chips de computador comandam o mundo. Eles são tão importantes quanto o concreto ou a própria eletricidade. Eles são perfeitamente confiáveis. Mas, em 1962, os circuitos integrados eram uma tecnologia totalmente nova e, como acontece com a maioria das novas tecnologias, eram fragmentários e caros. Como parte de sua avaliação inicial, o MIT comprou 64 circuitos integrados da Texas Instruments. O preço era $ 1.000 cada, ou $ 9.000 cada em dólares de 2019. Cada um tinha seis transistores.

Mas os circuitos integrados mudariam o que o computador Apollo poderia fazer. Eles aumentariam sua velocidade em 2,5 vezes, permitindo uma redução no espaço de 40% (o computador não ficou menor; ele apenas ficou embalado com mais capacidade). Os computadores Apollo eram os computadores de uso geral mais sofisticados de seu momento. Eles coletaram dados de dezenas de sensores, do radar, diretamente do Controle da Missão. Eles mantiveram as espaçonaves orientadas e em curso. Eles eram, de fato, capazes de voar toda a missão no piloto automático, ao mesmo tempo em que contavam aos astronautas o que estava acontecendo em tempo real.

Circuitos integrados Flatpack no computador de orientação Apollo. [Foto: NASA / Wiki Commons ]

O MIT fez duas coisas para resolver os problemas desses primeiros circuitos integrados. Trabalhar com as primeiras empresas de chips - Fairchild Semiconductor, Texas Instruments, Philco - aumentou a qualidade de fabricação de chips de computador por um fator de 1.000. O MIT tinha uma bateria de uma dúzia de testes de aceitação para os chips de computador que comprou, e se mesmo um chip em um lote de 1.000 falhasse em um teste, o MIT empacotava todo o lote e o enviava de volta.

E o MIT, em nome da NASA, comprou tantos dos primeiros chips que baixou drasticamente o preço: de US $ 1.000 por chip naquele primeiro pedido para US $ 15 por chip em 1963, quando o MIT estava pedindo muitos 3.000. Em 1969, esses chips básicos custavam US $ 1,58 cada, exceto que tinham significativamente mais capacidade e muito mais confiabilidade do que a versão de 1963.

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O MIT e a NASA foram capazes de fazer tudo isso porque, ano após ano, a Apollo foi o cliente número 1 de chips de computador no mundo.

Em 1962, o governo dos EUA comprou 100% da produção de circuitos integrados.

Em 1963, o governo dos EUA comprou 85%.

Em 1964, 85%.

Em 1965, 72%.

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Mesmo com a queda da participação, o total de compras disparou. O volume de 1965 era 20 vezes o que era apenas três anos antes.

Dentro do governo, havia apenas a NASA usando os chips e o míssil Minuteman da Força Aérea, um projeto relativamente pequeno em comparação com os computadores Apollo.

Sem saber, o mundo estava testemunhando o nascimento da Lei de Moore, a ideia motriz do mundo dos computadores de que a capacidade dos chips de computador dobraria a cada dois anos, mesmo com a redução do custo.

Na verdade, Gordon Moore da Fairchild Semiconductor escreveu o artigo delineando a Lei de Moore em 1965, quando a NASA era a compradora número 1 de chips de computador do mundo por quatro anos e o único usuário de circuitos integrados que Moore cita pelo nome naquele artigo é Apollo, para voo tripulado da Lua. Moore iria co-fundar e liderar a Intel e ajudar a impulsionar a revolução digital em todos os elementos da sociedade.

O que Moore estava fazendo quando concebeu a Lei de Moore? Ele foi diretor de pesquisa e desenvolvimento. O cliente mais importante da Fairchild: o computador Apollo do MIT.

É uma parte da história da computação moderna que o Vale do Silício consegue ignorar na maior parte do tempo, mas o MIT, a NASA e a corrida para a Lua estabeleceram as bases da revolução digital, do mundo em que todos vivemos.

Claro, teríamos iPhones se não tivéssemos voado para a Lua e processadores de texto, e Jeff Bezos provavelmente teria fundado a Amazon.com.

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Mas só porque algo teria acontecido de qualquer maneira, não significa que você receba o crédito de quem o dirigiu. A Apollo acelerou drasticamente o ritmo da revolução digital ao transformar a tecnologia que está no centro dela: o circuito integrado.

Na verdade, temos um caso de teste perfeito de quão importante a decisão do MIT de usar chips de computador em 1962 acabou sendo, porque como a NASA estava escolhendo chips de computador para seu esforço principal, a empresa de computadores mais importante do mundo os rejeitou para seu projeto principal.

No início dos anos 1960, a IBM estava se preparando para apresentar a série IBM 360 de computadores mainframe. A IBM detinha então dois terços do mercado americano de computadores. O 360 foi projetado para abrir a computação de propósito geral para empresas, para permitir que as empresas usem computadores de todas as maneiras que possam imaginar. Foi uma grande aposta: a receita da IBM na época era de US $ 2,5 bilhões anuais, e o 360 custou US $ 5 bilhões para desenvolver.

A IBM analisou seriamente o uso de circuitos integrados, mas decidiu que eles eram muito arriscados, muito novos, muito subdesenvolvidos. A série IBM 360 foi um contemporâneo preciso dos computadores Apollo: foi anunciada em 1964 e os clientes começaram a comprá-la em 1965. Na verdade, foi um grande sucesso; o estudioso de negócios Jim Collins classifica o impacto do IBM 360 na economia dos EUA com o do Ford Model T e o primeiro jato de passageiros da Boeing, o 707.

Entre os clientes do IBM 360: MIT e NASA. O computador foi usado para escrever software para o computador Apollo, e o IBM 360 foi o núcleo do poder de computação no Controle de Missão durante a Apollo. Apenas sem circuitos integrados.

Os circuitos integrados podem ter sido o futuro, mas nem mesmo a maior e mais poderosa empresa de computadores do mundo estava pronta para usá-los. Isso foi deixado para o computador de vôo espacial de ponta do MIT.

Há um leve halo de decepção em torno de Apollo: voamos para a Lua em 1969, mas não vivemos no mundo de Os Jetsons ou Jornada nas Estrelas 50 anos depois. Então, o que, exatamente, ganhamos com a ida à Lua? O julgamento é que foi um evento espetacular.

Mas, na verdade, vivemos no mundo que Apollo ajudou a criar. Os chips de computador pioneiros que voaram para a Lua criaram o mercado para os chips de computador que fazem todo o resto. A Apollo não nos deu a Era Espacial, mas ajudou a inaugurar a Era Digital, que pode ser mais importante.

A elegante caixa externa sem características do computador Apollo esconde mais uma qualidade incrível: foi montado à mão, de uma forma diferente de qualquer computador antes ou depois. O que explicaremos na próxima edição.

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Charles Fishman, que escreveu para Fast Company desde o seu início, passou os últimos quatro anos pesquisando e escrevendo Um Salto Gigante , um livro sobre como foram necessárias 400.000 pessoas, 20.000 empresas e um governo federal para levar 27 pessoas à Lua. ( Você pode solicitar isto aqui .)

Para cada um dos próximos 50 dias, estaremos postando uma nova história de Fishman - uma que você provavelmente nunca ouviu antes - sobre o primeiro esforço para chegar à Lua que ilumina tanto o esforço histórico quanto o atual. Novas postagens aparecerão aqui diariamente, bem como serão distribuídas via Fast Company ’ s mídias sociais. (Acompanhe em # 50DaysToTheMoon.)