Lockheed Martin F-22 Raptor: ¿Qué tan rápido es la CPU de un F-22 del último modelo?

Answer 1

Muchas buenas respuestas ya, comparando el hardware militar con el civil y explicando por qué no necesita todo ese poder. Me centraré en el contexto de los aviones F-22 y Fighter en general.

Claro, hoy su teléfono inteligente o computadora portátil puede tener procesadores más rápidos, pero no pueden sobrevivir a un EMP de una explosión nuclear, ¿verdad?

Según los datos de finales de los 90, las computadoras principales del Procesador Integrado Común (CIP) del F-22 funcionan a 10.500 millones de instrucciones por segundo. Hay 2 CIP en cada F-22, con 66 ranuras de módulos por CIP (de las cuales 19–22 ranuras están vacías para el crecimiento futuro). A diferencia de los procesadores de consumo que son multipropósito, estos procesadores (F-22) son altamente especializados, lo que resulta en una mayor eficiencia.

(El estado de los CIP del F-22 hoy está clasificado)

Aviónica F-22

En el papel, puede que no suene tan poderoso (especialmente en el mundo de los consumidores de hoy) pero en el mundo de los aviones de combate, es un enorme poder de procesamiento. Debe comprender lo que realmente hace para darse cuenta de lo poderoso que es.

En una 4ta generación. aviones, hay computadoras / procesadores separados para procesar datos individuales de radar, RF (RWR), sensores IR, etc. En F-22, no hay procesadores separados para radar, RF, sensores IR, etc. Los CIP integran radar, datos de sensores de guerra electrónica e identificación (IFF) junto con datos de estado de comunicación (IFDL), navegación, armas y sistemas en información coherente y fusionada y, por lo tanto, reducen la carga de trabajo del piloto.

¿Qué significa esto? No solo combina los datos de todos los sensores al tiempo que conoce la fidelidad de los datos provenientes de cada sensor, es decir, qué tan buena es la pista del radar o la energía RWR, sino que también se comunica con cada sensor, generando así una ‘Imagen’ del campo de batalla. El CIP admite todo el procesamiento de señales y datos para todos los sensores y aviónica de la misión, es decir, prácticamente todo en el F-22.

The Sensor Fusion en 5ta generación. Las aeronaves requieren una gran cantidad de potencia de procesamiento, mucho más que la de cualquier generación anterior.

Actualizaciones

Hay disposiciones de espacio, energía y enfriamiento para un tercer CIP. El programa F-22 requería una capacidad de crecimiento de aviónica del 200% y, a medida que la electrónica se vuelve más pequeña y potente, es posible un crecimiento del 300%.

El F-22 recibió varias actualizaciones en los últimos 12 años de servicio, incluido un radar más potente y capaz ( APG-77v1 ) . Es muy probable que también haya recibido actualizaciones para mejorar el rendimiento de CIP. Se planean muchas actualizaciones futuras de software y hardware: nueva integración de armas, HMCS, funcionalidad IRST del Detector de lanzamiento de misiles (MLD), capacidad de transmisión Link-16, arquitectura abierta, etc. Es muy probable que requieran más potencia de procesamiento.

La Fuerza Aérea actualiza sensores F-22, software de armas

Por lo tanto, puede llamarlo tecnología de los 90, pero recuerde que aparte del F-35, el F-22 tiene una potencia de procesamiento mucho mayor que cualquier Luchador operativo incluso hoy.

Answer 2

El procesador integrado común F-22 tiene 700 MIPS de potencia de computación de punto fijo (presumiblemente de 32 bits) con un potencial de crecimiento de 2000 MIPS, una capacidad DSP de 20 mil millones por segundo con un potencial de crecimiento de 50 mil millones por segundo. Es entre 1996 y 1999 procesadores “civiles” de última generación. Entonces no, no es el nivel de Donkey Kong. Más bien entre Quake I y Quake III. Esto es casi lo mismo que tenía en mi computadora portátil cuando F-22 logró el COI en 2006.

Y sí, tiene 2 o 3 de estos CIP a bordo. Así que, en general, está unos 10 años atrás de lo que una persona promedio tiene en su escritorio.

Por cierto, la integración de AIM-120D y algunos otros juguetes agradables (Bloque 3.2B) requerirá el reemplazo completo de los sistemas informáticos, por lo que podríamos ver una actualización significativa. Está terminando las pruebas ahora (debía presentarse en abril de 2017 pero se retrasó) y se lanzará pronto a la flota.

Answer 3

Primero debes entender, el proyecto F-22 comenzó en 1986 cuando esta era la tecnología informática más nueva:

El primer vuelo del F-22 ocurrió en 1991. El mismo año en que se lanzó al público la “red mundial”, se introdujo la primera versión de Linux y el nuevo “PowerBook” de Macintosh se veía así:

Ese es el tipo de tecnología utilizada para impulsar esto:

Por lo tanto, no debería sorprendernos que un F-22 no contenga “super chips” capaces de velocidades inimaginables. Contienen la tecnología que estaba disponible en esa época; procesadores que son significativamente menos potentes que los que se encuentran en dispositivos “modernos” como los teléfonos inteligentes.

En realidad, es bastante impresionante la cantidad de trabajo y las características de “alta tecnología” que extrajeron del hardware informático muy limitado al que tenían acceso.

Muchos de los subsistemas de aviones tienen sus propios procesadores. Por lo tanto, todos los procesadores en todos los subsistemas de aeronaves deberían ser capaces de manejar una gran cantidad de datos sin procesar en paralelo. Sin embargo, el avión todavía está limitado por la velocidad de procesamiento de cada subsistema individual.

Dicho esto, la potencia de procesamiento instalada es más que suficiente. No es que necesiten gráficos súper de alta gama en la cabina, y el luchador no está haciendo análisis complejos de elementos finitos en pleno vuelo. Necesita volar, disparar y mostrar datos del sensor en sus pantallas.

Solo recuerde, la aeronave militar estadounidense de “alta tecnología” sobre la que la mayoría del público escucha suele tener entre 20 y 30 años … Así que puede imaginar en qué están trabajando hoy con potencia informática “moderna”.

Answer 4

Quiero enfatizar un punto planteado por Stanislav Kozliakowsky: “la tecnología militar rara vez se basa en el hardware del consumidor” , y utilizar este hecho para enfatizar lo que la mayoría de las respuestas han señalado y es que la máxima confiabilidad es primordial.

Entonces, ¿cómo se relacionan estos dos hechos?

Así es como: ¡Simplicidad = Fiabilidad!

La electrónica en un avión militar tiene que funcionar sin problemas en las condiciones más duras: frío, calor, estrés mecánico y la posibilidad de que EM interrumpa la radiación, o peor aún, el pulso EM masivo de una explosión nuclear.

Por esta razón, los dispositivos de silicio construidos según las especificaciones militares deben ser ‘Rad Hard’ (construidos para soportar dosis masivas de radiación).

Es mucho más fácil lograr esto si los dispositivos se fabrican utilizando características de gran tamaño, digamos 100 o 200 nm en lugar de los dispositivos de 14 nm o 22 nm que se fabrican actualmente. Los tamaños de características más grandes significan una operación más lenta debido a las mayores capacidades involucradas, pero también significan mayores tolerancias a la radiación y a los defectos de fabricación, y eso se traduce en una mejor confiabilidad.

Los sistemas también tienen que durar al menos 20 años y probablemente mucho más. El F-15 ha estado en servicio durante 40 años. El B-52 por 60 años.

Y después de todo el software muy complejo (tenga en cuenta que en estos días, el software es el poste largo en la tienda de campaña, mucho más complejo y laborioso que el diseño del hardware) ha sido escrito y completamente depurado, probado en vuelo y con suerte probado en combate, el Lo último que desea hacer es actualizar el hardware, presentando la posibilidad de algún nuevo error invisible debido a alguna interacción extraña entre el nuevo H / W y el antiguo S / W.

Como todos los demás han señalado, cualquier sistema dado no necesita la velocidad vertiginosa de los procesadores actuales. La vieja tecnología es lo suficientemente buena. Sin embargo, hay muchos procesadores independientes, cada uno especializado en una tarea (sin mencionar la redundancia), por lo que si suma todo lo que sucede en paralelo (especialmente procesando la entrada del radar y otros sensores e integrando todo eso) Aquí hay una buena cantidad de procesamiento. Incluso podría ser posible que una sola CPU Intel de séptima generación lo haga todo con una sola mano. Pero eso sería realmente tonto. Un único punto de falla.

Answer 5

Como otros han señalado, el F-22 y muchos otros vehículos militares (y civiles) tienen múltiples computadoras, y no se les exige que realicen una gran cantidad de gráficos. Pero hay otra razón, y más crítica, para la tecnología de procesador más antigua, una insinuada por algunas respuestas: confiabilidad.

Se espera que la computadora en su escritorio, o incluso en su teléfono, sea muy versátil y pueda asumir nuevos programas todo el tiempo. Es una tarea multitarea, y para hacerlo, a menudo hay hardware adicional involucrado (que puede contribuir a ralentizar las cosas) y mucho soporte de software para todo tipo de operaciones que el procesador puede o no tener que hacer. Es como una navaja suiza, y tiene todas las cuchillas adicionales que consumen recursos, pero que pueden o no ser necesarias.

Pero las computadoras a bordo de un avión serán mucho más especializadas. Cada subsistema tendrá su propio procesador que solo tiene que hacer un número limitado de cosas. El resto del hardware en ese subsistema puede simplificarse (por ejemplo, muchos de esos sistemas no necesitarán ningún tipo de hardware de representación gráfica) y el software está diseñado para SOLO hacer lo que se necesita. La complejidad reducida aumentará dramáticamente la velocidad.

Consideremos un subsistema hipotético para operar el tren de aterrizaje. Tiene una sola palanca arriba / abajo en la cabina. Tiene luces indicadoras para cada una de las tres unidades de engranaje (nariz, izquierda y derecha). Tiene un sensor que dice que hay peso en el engranaje, por lo tanto, está en el suelo, así que no levante el engranaje si se gira la palanca. También tiene un sensor para mostrar que cada una de las unidades de engranajes está abajo y bloqueada, o arriba y guardada. No hay mucho más que eso. No necesita mucho software para decir “cuando reciba una señal, verifique el sensor para ver si estamos en el suelo y, si está bien, levante la marcha. Cuando cada marcha esté baja y bloqueada, cambie el indicador a muestra eso. Hecho “. Eso no requiere mucho procesamiento, software, etc. Es altamente especializado. Un procesador muy muy simple puede hacerlo y hacerlo bien.

Pero aquí está el gran problema: ese procesador tiene que ser TOTALMENTE confiable. Si funciona, entonces no sabrás si tu equipo o no. Es posible que no pueda subirlos o bajarlos en absoluto. Si falla, estás en problemas.

Entonces, ¿qué quieres usar para ese procesador? ¿Un Intel Core i7 de cuatro núcleos o un antiguo Motorola 68000 de un Macintosh original de 128k? El Core i7 es un gran procesador, pero es mucho más frágil. Mucho más puede salir mal con eso. Y solo ha existido por unos años. El 68000 no es muy poderoso, pero ha existido. Su confiabilidad es tan conocida que incluso puede estimar razonablemente cuántas horas de uso obtendrá antes de que pueda fallar, y reemplazarla de antemano.

El factor de confiabilidad: el hecho de que estés lidiando con algo muy conocido lo hace mejor para un trabajo de hacer o morir.

Mi padre solía trabajar para el Departamento de Defensa. Trabajó con los sistemas de drones objetivo de la marina (el avión no tripulado en el que dispararon misiles para probar nuevos diseños de misiles). Funcionaron sus sistemas de control en procesadores que tenían unas pocas generaciones. Le pregunté por qué, y él dijo “porque sabemos cuán confiables son, y si fallan, el avión se estrella”. La elección fue así de simple.

Answer 6

Otras personas han respondido específicamente qué tan buena es la CPU, como Alexander Novikov en su gran respuesta.

Voy a señalar algo.

F-22 es un avión de combate moderno, es hardware militar.

Incluso los sistemas de aviónica más complejos no dependen mucho de la CPU. Literalmente, los escritorios de los años 90 podrían procesar múltiples modelos de aviónica en un solo núcleo por cuadro.

¿Para qué necesita la gente mucha CPU?

Para cosas como el renderizado 3D y para operaciones concurrentes muy, muy amplias.

Dado que el F-22 nunca fue diseñado para servir como centro de control para manejar la aviónica de miles de misiles y aviones que cambian constantemente su curso y reaccionan ante miles de unidades enemigas, simplemente no necesita mucha potencia de CPU.

No es como si vas a instalar Middle-Earth: Shadow of Mordor y jugarlo en una de las pantallas de la cabina en tu vuelo de 4 horas a tu destino:

Editar: especifiqué que me refería a la representación 3D en lugar de la representación más ambigua.

Answer 7

Me sorprende que muchas personas equiparen erróneamente el poder de procesamiento de la computadora con la “capacidad” del sistema de armas o vehículo. Depende de para qué está diseñado el vehículo. (Como otros han insinuado) Por ejemplo, los trajes espaciales de la NASA, muchos todavía usan un viejo procesador z8080 mil spec … aún … alrededor de principios de la década de 1980. El traje espacial monitorea la respiración regulada, el visor y algunas otras funciones y funciona bien con el Z 80. El traje espacial no necesita un procesador Intell 4 core que puede registrar de 10 a 12 operaciones de potencia por segundo. Además de eso, Z80 es más confiable, con diferencia. Por cierto, el año pasado saqué mi vieja computadora 486 con Windows 95 del almacenamiento con la suite ofimática 97, y ejecuta el corrector ortográfico y guarda, y se abre notablemente más rápido que mi computadora de trabajo con Windows 10 y Office 2013. El SW y Todas las otras campanas y silbatos pueden frenar considerablemente las computadoras de hoy. Además, disfruto burlándome de los Millinials con los que trabajo acerca de cómo mi computadora de 18 años, casi olvidada, hace Word y Powerpoint más rápido que la de ellos hoy. El f 22 tampoco es estático, ha recibido actualizaciones de hardware, algunas no publicadas.

Answer 8

Estás hablando de CPU para sistemas críticos como satélites, vehículos, aeronaves (probablemente los procesadores integrados comunes de Raytheon para productos de EE. UU.). ASÍ que compararlo con los viejos Mac o Windows del día no es justo. No importa cuán rápido sean los procesadores, lo que importa es cómo manejan los datos al unísono. Podrías conocer la velocidad del procesador, pero no te diría mucho, de hecho, probablemente pensaría que es 10 veces más rápido que un AMD o Intel de su época (especialmente si fue diseñado para el ejército). ¿Por qué? Considere la PS2 en comparación con la PC durante esa época. El procesador principal de PS2 era más lento, pero podía hacer casi lo mismo si no eran cálculos más rápidos (Vectores) que un procesador Intel podría cuando usaba sus otros procesadores integrados (DSP). Además, el código PS2 (escrito en C y ensamblado) fue muy eficiente y rápido. Aprovechando los nuevos algoritmos que manejan múltiples procesadores a la vez. El procesamiento múltiple es muy difícil por cierto. Entonces, para comprender realmente qué tan rápido procesan la información. Necesitamos entender: ¿Qué algoritmos están usando para procesar información en paralelo? ¿Los procesadores tienen velocidad de bus rápida? ¿Qué tipo de memoria usan? Además, el sistema operativo principal para el F22 es muy pequeño y eficiente, sin tareas de fondo que requieren recursos.

Considere la ECU de un automóvil. Los procesadores para una ECU están diseñados de manera diferente a una PC. No son rápidos en absoluto, pero son robustos. Entonces, ¿qué tan robustos son los procesadores en el Raptor F22? ¿Pueden soportar la radiación solar? ¿Pueden manejar el calor extremo? ¿Pueden cortocircuitar y volver a encender? ¿Cómo manejan la verificación de errores cuando sucede lo anterior? ¿Usan oro? ¿Pueden soportar golpes e impactos? ¿Están sus procesadores protegidos de la grabación del procesamiento de señales?

Answer 9

La gente a menudo espera que las cosas utilizadas en la industria aeroespacial sean las mejores. Sin embargo, la industria tiene una filosofía de diseño muy diferente: peso ligero, confiable y evita el exceso de cualquier cosa, NO necesariamente priorizada en ese orden. Dependiendo del subsistema de un vehículo aeroespacial, esta filosofía puede cumplirse fuertemente o no debe tenerse en cuenta.

No tengo conocimiento de aviónica, pero me han dicho que cualquier vehículo aeroespacial tiene muchos menos datos para monitorear y procesar que cuando usa su PC. Para empezar, tiene que monitorear los datos de cientos de sensores, pero no tiene que ejecutar una GUI elegante y admitir una pantalla HD. El piloto generalmente tiene que satisfacerse con una pantalla simple con colores de alto contraste, si es necesario, y no esperar un gráfico “Call of Duty”.

De hecho, me han dicho que los procesadores de 8 y 16 bits todavía se utilizan en vehículos de lanzamiento y satélites. Por supuesto, los vehículos de lanzamiento no tienen que apuntar misiles hacia otros aviones. Sin embargo, estos procesadores son algunos de los procesadores más confiables jamás construidos. Se prueban para el funcionamiento infalible en entornos extremos y también para la resistencia.

Entonces, probablemente, un F-22 probablemente tenga una CPU más rápida que un vehículo de lanzamiento, pero tiene una CPU más lenta que su computadora o teléfono inteligente, pero probablemente también tenga tales CPU en cada subsistema. Pero no subestimes la complejidad del sistema de aviónica.

Por otro lado, apuesto a que el AH-64 Apache tiene un procesador más potente para procesar una gran cantidad de datos ópticos obtenidos de sus potentes cámaras y entregarlos al HUD del piloto.

Editar : Esta adición es desde un punto de vista de sistemas puramente mecánicos. Un buen porcentaje de la electrónica en un vehículo aeroespacial está destinado a controlar y operar un sistema mecánico. El tiempo de respuesta de cualquier sistema mecánico suele ser del orden de milisegundos. Por lo tanto, una CPU que controla este dispositivo solo necesita operar una o dos órdenes más rápido que el sistema mecánico y esto corresponde a unos pocos kHz. Y la mayoría de los procesadores son fácilmente del orden de MHz. Por lo tanto, los datos que deben procesarse son solo cosas de jardín de infantes para la aviónica.

Answer 10

Agregaré mis 2 ¢ a la refriega …

Para citar a Iñigo Montoya: “Esa palabra, no creo que signifique lo que tú piensas que significa”. Como todos los sistemas complejos y críticos para la seguridad, los sistemas de control de vuelo en el F22 (o cualquier pieza moderna y compleja de hardware militar) no están organizados de la misma manera que una PC de escritorio. Cuando preguntas “¿qué tan rápido es la CPU?” Si se pregunta qué tan complejo y / o capaz es el sistema de aviónica, en su conjunto, entonces la respuesta es muy . Es casi seguro que más que cualquier otro sistema que vuele ahora o en la historia, y existe una gran probabilidad de que sea el sistema de aviónica más complejo que se haya desarrollado.

Al igual que prácticamente todos los cazas de “quinta generación”, es prácticamente imposible que el piloto vuele la aeronave sin la ayuda del sistema de control de vuelo basado en computadora, pero en términos de puro procesamiento “gruñido” no es necesario hacer muchos números. con rapidez. Solo necesita procesar un número limitado de entradas, desde las entradas de instrumentación y control, de manera muy rápida, precisa y confiable y nunca se bloquea (¡perdón por el juego de palabras!). Por lo tanto, en términos de velocidad de la CPU o instrucciones por segundo, no necesita ser particularmente rápido (eso no quiere decir que no deje los sistemas de control de vuelo de sus predecesores en una nube de polvo con vectores de empuje súper maniobrables) )

Donde el Raptor tiene una gran cantidad de potencia de procesamiento es en sus sensores integrados y su suite de procesamiento. En particular, el receptor de advertencia de radar AN / ALR-94 (RWR). Lo que distingue aún más al Raptor de sus competidores es su capacidad para fusionar las entradas del RWR, su radar escaneado electrónico activo (AESA) extremadamente capaz y su detector de lanzamiento de misiles (MLD), sin mencionar otros sensores clasificados que lleva – todo en tiempo real, presente una imagen operativa unificada al piloto y transmita esos datos a otras plataformas para una mayor fusión multiplataforma. Sin embargo, una vez más, estos sistemas no funcionan con un único procesador de gran potencia, sino con una gran cantidad de procesadores redundantes interconectados, todos trabajando en paralelo.

Refiriéndome a mi propio campo de especialización, los sistemas de sonar submarinos, trabajé un poco en la suite de procesamiento de sonar más actualizada del Reino Unido, ampliamente considerada como la más capaz del mundo. Las cotizaciones de dominio público acreditan al sistema con “la potencia de procesamiento de 60,000 PC de escritorio” (aunque eso probablemente solo se haya reducido a unos pocos miles ahora), pero sé (¡por amarga experiencia!) Que cada unidad computacional solo funciona a 40MHz – hay solo una enorme cantidad de ellos conectados con enlaces de datos de alta velocidad y un software optimizado de manera muy inteligente.

Entonces, para responder finalmente a su pregunta, la velocidad de la CPU es, según el estándar moderno, bastante lenta, pero la potencia de procesamiento total, por cualquier estándar, sin mencionar que está girando en el aire a una velocidad mayor que la del sonido, es astronómica.

Espero que esto ayude, o al menos sea interesante.

Answer 11

Me sorprende que nadie haya mencionado un episodio que ocurrió hace unos 15 años cuando eBay entró en línea por primera vez. Resulta que la NASA había solicitado a eBay unos chips de 20 años, ya sea Intel 8086 u 8088, el mismo que alimentaba la PC original de IBM. Querían nuevas fichas. Resulta que estos se usaron en el Transbordador espacial y, aunque no querían reelaborar los sistemas informáticos, sí querían colocar chips vírgenes, y las vírgenes son difíciles de encontrar.

La semana pasada estuve abordando mi tarea de consolidar todos mis viejos sistemas informáticos. Me recuerda lo lentos que eran estos sistemas. El hecho es que con un esfuerzo sorprendentemente pequeño, uno podría tomar cualquier sistema informático de mediados de los 90 y replicarlo con redundancia cuádruple usando una fracción de la potencia. Tal vez la Fuerza Aérea está haciendo esto en secreto, pero esos anuncios de la NASA en eBay daban bastante miedo.

Este hecho es bastante sencillo: los militares no tienen nada que se compare con el iPhone o el iPad, pero los que sufren del síndrome no inventado aquí. (Aparentemente, finalmente comenzaron a permitir que los pilotos en el Medio Oriente usaran iPads para coordinar sus horarios y mantenimiento y rutinas de chequeo, wow). Los militares ni siquiera utilizan entornos de desarrollo estándar de la industria. ¿Qué pasa si el ejército acaba de comenzar a poner un iPhone en sus drones? Tiene cámaras, acelerómetros, múltiples modos de comunicación, permite el desarrollo rápido y fácil de aplicaciones e incluso el FBI no puede descifrarlo. Pero NAAWWW, preferirían tener un sistema de 20 años usando su propio lenguaje de programación arcano.

Answer 12

¡La mayoría de los teléfonos inteligentes actuales tienen más potencia de CPU frente a los cerebros de un F-22!

Según este artículo de Lockheed Martin F-22 Raptor, los procesadores integrados comunes (CIP) son los cerebros del F-22 y pueden hacer 10.500 millones de instrucciones por segundo. En aras de las comparaciones, el teléfono inteligente Samsung Galaxy 6 puede hacer 35 mil millones de instrucciones por segundo según el siguiente gráfico.

¿Y qué hacemos la mayoría de nosotros con ese increíble poder? ¿Ver videos de gatos todo el día? ; -0

Dicho esto, comprenda que un F-22 tiene otras CPU del sistema dedicadas a otros procesos (radar, comunicación, advertencia de amenaza, etc.), por lo que esta no es la potencia total de la CPU en el avión. También tiene varias redes para enrutar datos y comandos para manejar esta información de volumen masivo para el piloto.

Edite una hora más tarde. Este sitio web tiene una extensa descripción de los sistemas del F-22 que es muy impresionante de leer y también indica que los CIP tienen 10.5 mil millones de operaciones por segundo de potencia.

Answer 13

El F-22 Raptor tiene varias computadoras a bordo como un auto nuevo.

Estas computadoras están integradas en sistemas individuales como radios, frenos y GPS.

A diferencia de un automóvil nuevo, que puede no actualizar incluso la radio o los faros después de 10 años de servicio, un avión de combate puede permanecer en servicio durante 30-50 años. La actualización de los subsistemas de aviación individuales, como la gestión de armas, el radar, los módulos de piloto automático y las radios, es tan común que los sistemas están diseñados para actualizarse. Autos nuevos, no tanto.

La respuesta de Eric Johnson de 10,500 MIPS frente a los 35,000 MIPS de un teléfono inteligente Samsung Galaxy-6 es bastante impresionante. No solo por cómo dio una gran respuesta al OP, que originalmente pensé que no era exactamente la pregunta correcta, sino por mostrar el contexto de cómo una plataforma de aviación es una red de sistemas redundantes interconectados.

Answer 14

Es muy rapido. El F-22 utiliza dos procesadores integrados comunes Raytheon, que funcionan a 10,500 MIPS, casi tan rápido como el procesador en una PS3, en números generales. Estos no se venden a nadie más que a otros contratistas de defensa, por lo que se desconoce cómo se equiparan realmente con otros chips. Aquí está la cosa: esas dos fichas hacen MUCHO. El F-22 tiene sensores pasivos alrededor del avión que detectan otro tráfico aéreo, personas disparándoles, etc., en una esfera con el F-22 en el medio. El piloto no tiene que encender su radar para ver dónde está el enemigo. También puede encender su radar y configurarlo en modo “mini-AWACS”, donde el avión puede obtener una imagen del campo de batalla que se envía por enlace de datos a sus comandantes en tierra. Es realmente un buen sistema.

Answer 15

La actual línea principal de CPU F-22A se basa en el Pentium 90 (90Mhz). Dado que las pantallas MFD no intentarán mostrar un modelo 3D renderizado en 4k del objetivo enemigo, el F-22A en su estado actual no necesita mucho más para lo que está destinado a hacer y con su paquete de aviónica actual.

La pregunta es en nuestro mundo acelerado ¿cuánto tiempo tomará hasta que gran parte de los chips estén obsoletos y se deba realizar una actualización importante? Tomó más de 20 años desde la diferencia del sistema hasta el modelo de producción.

La vida útil actual de los componentes del sector aeroespacial civil es de 8 años antes de que tengan problemas de obsolescencia. Este plazo va a disminuir con el rápido desarrollo y la alta demanda de tecnología más sofisticada.

Estoy bastante seguro de que los diseñadores del F-22 eligieron la mayoría de los componentes electrónicos con componentes de “alta disponibilidad”. Son componentes con una producción garantizada de 20 años. Pero el F-22 ya está dentro de esos 20 años, así que estoy bastante seguro de que la USAF introducirá pronto un nuevo lote de producción actualizado como F-22B / C en los próximos años y actualizará los F-22A restantes al nuevo B / C versión.

Answer 16

Estuve involucrado con el F-22 administrando la fabricación de varios sistemas de RF utilizados en control de vuelo y selección de objetivos. El F-22 está repleto de tecnología de finales de los 80 y principios de los 90. Los sistemas están diseñados especialmente y, como tal, la velocidad del microprocesador de cualquier subsistema no es una medida útil. No está ejecutando comandos multitarea a través de procesadores que manejan los recursos requeridos por un amplio grupo de programas en múltiples sistemas de aeronaves. Por lo general, hacen una cosa y solo una cosa y lo hacen dentro de los requisitos del sistema.

El verdadero problema es que el F-22 está repleto de tecnología antigua. Tuvimos grandes problemas de obsolescencia incluso antes de que se entregara el primer avión de producción. Era un problema compartido en toda la industria.

Desde 2001:

El nuevo caza táctico avanzado F-22 Raptor de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos finalmente se está preparando para pasar a la producción después de más de una década de desarrollo. En el proceso, su arquitectura de aviónica ha pasado por al menos tres ciclos de obsolescencia y se basa en un microprocesador Intel, el i960MX, que salió de producción hace cuatro años. [1]

Este problema obligó a los principales contratistas a tratar de aceptar la obsolescencia de los diseños militares que no podían cambiar. Fue un período muy difícil en el que las empresas se apresuraron a comprar muchos materiales de por vida para poder tenerlo en stock y no lidiar con el dolor de cabeza provocado por la obsolescencia. El proceso de sustitución mejoró con el tiempo, pero siempre será la primera opción de una empresa para evitarlo.

Problemas como este están muy extendidos en el sector aeroespacial militar. Nadie queda atrapado en la velocidad del procesador, pero todos tienen que lidiar con sistemas atascados en el tiempo. El mundo comercial sigue adelante, pero el mundo militar permanece estancado en los diseños durante décadas. Una configuración de prueba para el sistema de control de incendios F-18 tiene las cajas de control pasando por un sistema de prueba fijo congelado que está escrito en C y se ejecuta en un procesador 386 que está en una placa base con una configuración de E / S muy específica. Cuando el sistema dejó de funcionar, necesitábamos una nueva placa base. Actualizar el sistema de prueba no era una opción, ya que los ingenieros de Northrop se habían ido hace mucho tiempo y Northrop no lo consideraría … ni siquiera por un millón de dólares en honorarios de ingeniería para la revisión, los cambios en el procedimiento de prueba. De ninguna manera no cómo fue la respuesta.

Después de varias semanas, rastreé 2 de las placas base de alguien que era lo suficientemente inteligente como para almacenar viejos 386 y similares para personas como yo. Me cobró $ 3000 por cada uno. Es un buen negocio en el futuro.

Notas al pie

[1] Los diseñadores de aviónica F-22 confían en la electrónica obsoleta, pero planean futuras actualizaciones

Answer 17

A veces odio estas preguntas y en particular las respuestas … Muchas respuestas son buenas pero un poco superficiales …

Sin embargo, déjenme hacer algunas aclaraciones:

• un FbW a / c necesita al menos 4 sistemas paralelos (democracia en la decisión, si 1 falla todavía tengo una mayoría de 1 vs2); Los militares tienen al menos 5 sistemas de redundancia (están hechos para la guerra y dependen de los sistemas) . ¿Entonces alguien puede decir qué sistema comercial tiene este tipo de estructura? casi ninguno
• Ya en el ’90, la revista oficial de la AMI (Fuerza Aérea Italiana) tiene un artículo sobre los sistemas F22, decía que el Raptor tiene 5 computadoras enfriadas con CO2 líquido, si recuerdo, he visto una CPU similar solo en Boeing UK y los laboratorios ThalesAleniaSpace y en un laboratorio de la Polimi
• Hoy, a / c tiene que hacer lo que simplemente podemos llamar renderizado y FEM , tienen que controlar la carga en la estructura para evitar fallas; tienen que calcular la energía para maniobrar el aire acondicionado; Gracias a link16 , el MFD + HUD tiene un software para generar símbolos y co. para ayudar al piloto;
• Siguiendo sobre el radar, aquí cito solo wikipedia:

Dado que cada elemento en un AESA es un potente receptor de radio, las matrices activas tienen muchas funciones además del radar tradicional. Un uso es dedicar varios de los elementos a la recepción de señales de radar comunes, eliminando la necesidad de un receptor de advertencia de radar separado. El mismo concepto básico se puede utilizar para proporcionar soporte de radio tradicional, y con algunos elementos que también transmiten, forman un enlace de datos de ancho de banda muy alto. El F-35 utiliza este mecanismo para enviar datos de sensores entre aeronaves a fin de proporcionar una imagen sintética de mayor resolución y alcance que cualquier radar podría generar. En 2007, las pruebas de Northrop Grumman, Lockheed Martin y L-3 Communications permitieron que el sistema AESA de un Raptor actuara como un punto de acceso WiFi, capaz de transmitir datos a 548 megabits por segundo y recibir a velocidad de gigabit; esto es mucho más rápido que el sistema Link 16 utilizado por aviones estadounidenses y aliados, que transfiere datos a poco más de 1 Mbit / s. [11] Para lograr estas altas velocidades de datos se requiere una antena altamente direccional que AESA proporciona pero que impide la recepción por parte de otras unidades que no están dentro del ancho del haz de las antenas, mientras que, como la mayoría de los diseños de Wi-Fi, Link-16 transmite su señal omnidireccional para garantizar que todas las unidades estén dentro del alcance puede recibir los datos

Los AESA también son mucho más confiables que los diseños PESA o anteriores. Dado que cada módulo funciona independientemente de los demás, las fallas individuales tienen poco efecto en el funcionamiento del sistema en su conjunto. Además, los módulos funcionan individualmente a bajas potencias, quizás de 40 a 60 vatios, por lo que se elimina la necesidad de una gran fuente de alimentación de alto voltaje.

así que hay mucho que hacer en la nariz.

• Finalmente, todas las personas se centran en la potencia de los chips Intel, pero Intel es solo una empresa, por ejemplo, PlayStation tiene un chip IBM con reloj más rápido que Intel.
• Hoy en día, la PC necesita una CPU tan poderosa, porque el software está mal escrito y necesita más reloj para funcionar, sin comenzar otra pelea, es como la diferencia entre PC y Mac.

Answer 18

F22 o jumbo jet; Los aviones no tienen una sola computadora como una PC. Están hechos de una serie de microcontroladores y microprocesadores que realizan cada uno una tarea diferente. Se utiliza hardware y software dedicado y semi personalizado.

El sistema de control de vuelo es una red de un procesador primario conectado a los controladores para cada superficie de control.
El RADAR generalmente tiene un sistema dedicado hecho de un grupo de microprocesadores de procesamiento de señal. Estos procesadores calculan flotantes / decimales en lugar de enteros utilizados en la informática cotidiana. También están especializados con instrucciones de procesamiento de señal en lugar de instrucciones de PC.
Una pantalla lcd / led tiene un pequeño controlador que controla los píxeles reales de la pantalla y la intensidad de la luz de fondo.
En resumen, no hay una sola PC todopoderosa en una aeronave, sino un sistema en red de muchos procesadores y controladores dedicados que varían en rendimiento. No siempre se pueden comparar, ya que no todos son iguales en arquitectura de hardware o software.

Answer 19

No sé cuántos años tiene la información, pero esta página dice que

F-22 Raptor: el procesador integrado común de aviónica (CIP) se ejecuta en

La capacidad de procesamiento de propósito general de CIP está clasificada en más de 700 millones de instrucciones por segundo (Mips) con un crecimiento de 2,000 Mips; capacidad de procesamiento de señal superior a 20 mil millones de operaciones por segundo (Bops) con capacidad de expansión a 50 Bops;

CIP contiene más de 300 Mbytes de memoria con un potencial de crecimiento de 650 Mbytes.

La mejor comparación, el modelo base es un poco más rápido que un Pentium pro que podría hacer 541 MIPS y podría actualizarse a un Pentium III 2,054 MIPS, podría no ser perfecto, sino solo una idea de lo que está sucediendo.

Ha habido actualizaciones al F-22

Lockheed Martin actualizará la aviónica de comunicaciones en la flota de aviones de combate F-22 de la Fuerza Aérea

entonces podría estar empacando algo más rápido

Answer 20

Hay otras respuestas que dieron más detalles, pero me gustaría enfatizarlo también.

Fue alrededor de 2001, al usar un microprocesador simple (o microcontrolador) de Microchip llamado PIC16F84, pude controlar una pequeña fábrica de molinos a través de una PC remota. Tiene

PIC16x84

PIC16F84A – Microcontroladores PIC de 8 bits

La mayor parte de la potencia de la CPU en nuestras computadoras es consumida por procesos innecesarios que trabajan en segundo plano o interfaces visuales como su escritorio, etc.

es decir, si tiene algún software de Google como Chrome o cualquier otro, Google instalará 2 o 3 aplicaciones que funcionan constantemente en segundo plano. Muchas aplicaciones tienen un enfoque similar. Cuando todo se acumula, necesita CPU más rápidas solo por los procesos innecesarios en segundo plano.