Launch Vehicle Digital Computer
لانچ وہیکل ڈیجیٹل کمپیوٹر (ایل وی ڈی سی) ایک کمپیوٹر تھا جس نے سیٹرن V راکٹ کے لیے لانچ سے لے کر زمین کے مدار میں داخل ہونے تک آٹو پائلٹ فراہم کیا۔ اویگو، نیویارک میں آئی بی ایم کے الیکٹرانکس سسٹمز سینٹر کے ذریعہ ڈیزائن اور تیار کیا گیا، یہ انسٹرومنٹ یونٹ کے اہم اجزاء میں سے ایک تھا، جو سیٹرن V اور سیٹرن IB راکٹوں کے S-IVB مرحلے میں نصب تھا۔ ایل وی ڈی سی نے سیٹرن ہارڈ ویئر کے لانچ سے پہلے اور بعد کے چیک آؤٹ کی بھی حمایت کی۔ اسے لانچ وہیکل ڈیٹا اڈاپٹر (ایل وی ڈی اے) کے ساتھ مل کر استعمال کیا گیا تھا جس نے لانچ وہیکل سے سینسر ان پٹ سے کمپیوٹر تک سگنل کنڈیشنگ انجام دی تھی۔ ہارڈ ویئر ایل وی ڈی سی فی سیکنڈ 12190 ہدایات پر عمل درآمد کرنے کے قابل تھا۔ موازنہ کے لیے، 2022 تک، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا کے محققین نے ایک چپ تیار کی جو فی سیکنڈ 17.8 ٹریلین ہدایات پر چلنے کی صلاحیت رکھتی ہے، جو 14.6 کروڑ گنا تیز ہے۔ اس کی ماسٹر کلاک 2.048 MHz پر چلتی تھی، لیکن کارروائیاں بٹ سیریل طور پر انجام دی جاتی تھیں، جس میں ہر بٹ پر کارروائی کرنے کے لیے 4 سائیکلوں کی ضرورت ہوتی تھی، 14 بٹس فی انسٹرکشن فیز، اور 3 فیز فی انسٹرکشن، ایک سادہ اضافے کے لیے 82 μs (168 کلاک سائیکلوں) کے بنیادی انسٹرکشن سائیکل ٹائم کے لیے۔ چند ہدایات (جیسے ضرب یا تقسیم) کو انجام دینے میں بنیادی انسٹرکشن سائیکل کے کئی ضرب لگے۔ میموری 13 بٹ سلیبلز کی شکل میں تھی، ہر ایک 14 ویں پیریٹی بٹ کے ساتھ۔ ہدایات سائز میں ایک حرفی تھیں، جبکہ ڈیٹا ورڈز دو حرفی (26 بٹس) تھے۔ مرکزی میموری بے ترتیب رسائی مقناطیسی کور تھی، جو 4,096 الفاظ والے میموری ماڈیولز کی شکل میں تھی۔ 8 ماڈیولز تک زیادہ سے زیادہ 32,768 الفاظ کی میموری فراہم کی گئی۔ الٹراسونک تاخیر لائنوں نے عارضی اسٹوریج فراہم کی۔ وشوسنییتا کے لیے، ایل وی ڈی سی نے ٹرپل ریڈینڈینٹ منطق اور ووٹنگ کا نظام استعمال کیا۔ کمپیوٹر میں تین ایک جیسے منطق کے نظام شامل تھے۔ ہر منطق کے نظام کو سات مراحل والی پائپ لائن میں تقسیم کیا گیا تھا۔ پائپ لائن کے ہر مرحلے پر، ووٹنگ کا نظام نتائج پر اکثریت کا ووٹ لے گا، جس میں سب سے زیادہ مقبول نتیجہ تمام پائپ لائنوں میں اگلے مرحلے میں منتقل کیا جائے گا۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ، سات مراحل میں سے ہر ایک کے لیے، تین پائپ لائنوں میں سے کسی ایک میں ایک ماڈیول ناکام ہو سکتا ہے، اور ایل وی ڈی سی پھر بھی درست نتائج پیش کرے گا۔ نتیجہ 250 گھنٹے سے زیادہ کے آپریشن کی 99.6% کی تخمینہ وشوسنییتا تھی، جو کہ اپولو مشن کے لیے درکار چند گھنٹوں سے کہیں زیادہ تھی۔ چار میموری ماڈیولز کے ساتھ، 16,384 الفاظ کی کل گنجائش دیتے ہوئے، کمپیوٹر کا وزن، سائز میں تھا اور اس نے 137 ڈبلیو استعمال کیا۔ ایل وی ڈی سی نے لانچ وہیکل ڈیٹا اڈاپٹر (ایل وی ڈی اے) کے ساتھ ڈیجیٹل طور پر بات چیت کی۔ ایل وی ڈی اے نے فلائٹ کنٹرول کمپیوٹر (ایف سی سی) کے ساتھ اینالاگ سے ڈیجیٹل اور ڈیجیٹل سے اینالاگ کو تبدیل کیا۔ ایف سی سی ایک اینالاگ کمپیوٹر تھا۔ سافٹ ویئر فن تعمیر اور الگورتھم ایل وی ڈی سی انسٹرکشن ورڈز کو 4 بٹ اوپی کوڈ فیلڈ (کم سے کم اہم بٹس) اور 9 بٹ آپریڈ ایڈریس فیلڈ (سب سے زیادہ اہم بٹس) میں تقسیم کیا گیا تھا۔ اس نے اسے سولہ ممکنہ اوپی کوڈ ویلیوز کے ساتھ چھوڑ دیا جب اٹھارہ مختلف ہدایات تھیں: اس کے نتیجے میں، تین ہدایات نے ایک ہی اوپی کوڈ ویلیو کا استعمال کیا، اور ایڈریس ویلیو کے دو بٹس کا استعمال اس بات کا تعین کرنے کے لیے کیا کہ کون سی ہدایت پر عمل درآمد کیا گیا تھا۔ میموری کو 256 الفاظ کے "سیکٹروں" میں تقسیم کیا گیا تھا۔ ایڈریس کے 8 بٹس ایک سیکٹر کے اندر ایک لفظ کی وضاحت کرتے ہیں، اور 9 واں بٹ سافٹ ویئر کے منتخب کردہ "کرنٹ سیکٹر" یا عالمی شعبے کے درمیان منتخب کیا جاتا ہے جسے "بقایا میموری" کہا جاتا ہے۔ اٹھارہ ممکنہ ایل وی ڈی سی ہدایات یہ تھیں: پروگرام اور الگورتھم پرواز میں ایل وی ڈی سی گاڑی کی رہنمائی کے لیے ہر 2 سیکنڈ میں ایک بڑا کمپیوٹیشن لوپ چلاتا تھا، اور رویہ پر قابو پانے کے لیے ایک سیکنڈ میں 25 بار ایک معمولی لوپ چلاتا تھا۔ معمولی لوپ ہر 40 ایم ایس پر ایک وقف شدہ رکاوٹ سے متحرک ہوتا ہے اور دوڑنے میں 18 ایم ایس لگتا ہے۔ اپولو گائیڈنس کمپیوٹر سافٹ ویئر کے برعکس، ایسا لگتا ہے کہ ایل وی ڈی سی پر چلنے والا سافٹ ویئر غائب ہو گیا ہے۔ اگرچہ ہارڈ ویئر کی تقلید کرنا کافی آسان ہوگا، لیکن سافٹ ویئر کی صرف بقیہ کاپیاں شاید ناسا کے مقامات پر نمائش کے لیے موجود بقیہ سیٹرن V راکٹوں کے انسٹرومنٹ یونٹ LVDCs کی بنیادی میموری میں ہیں۔ رکاوٹیں ایل وی ڈی سی بیرونی واقعات سے پیدا ہونے والی متعدد رکاوٹوں کا بھی جواب دے سکتا ہے۔ سیٹرن آئی بی کے لیے یہ رکاوٹیں یہ تھیں: سیٹرن V کے لیے یہ رکاوٹیں یہ تھیں: تعمیر ایل وی ڈی سی تقریبا چوڑی، اونچی اور گہری تھی اور اس کا وزن تھا۔ چیسیس میگنیشیم لتیم مرکب ایل اے 141 سے بنا تھا، جسے اس کی اعلی سختی، کم وزن، اور اچھی کمپن ڈمپنگ خصوصیات کے لیے منتخب کیا گیا تھا۔ چیسیس کو دیواروں سے الگ کیے گئے خلیوں کے 3 x 5 میٹرکس میں تقسیم کیا گیا تھا جس کے ذریعے کولینٹ کو کمپیوٹر کے ذریعے ختم ہونے والی 138 واٹ بجلی کو ہٹانے کے لیے گردش کیا گیا تھا۔ سیل والز میں سلاٹس میں الیکٹرانکس کے "پیجز" ہوتے تھے۔ کمپیوٹر کی دیواروں کے ذریعے کولینٹ گردش کرکے ایل وی ڈی سی کو ٹھنڈا کرنے کا فیصلہ اس وقت منفرد تھا اور اس نے تین جہتی پیکیجنگ کی وجہ سے ایل وی ڈی سی اور ایل وی ڈی اے (اس تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے جزوی طور پر ٹھنڈا کیا گیا) کو ایک ٹھنڈی پلیٹ کے مقام پر رکھنے کی اجازت دی۔ انسٹرومنٹ یونٹ میں زیادہ تر آلات کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال ہونے والی ٹھنڈی پلیٹیں خلائی منظر سے غیر موثر تھیں حالانکہ استعمال ہونے والے مختلف قسم کے آلات کے لیے ورسٹائل تھیں۔ مرکب ایل اے 141 کو آئی بی ایم نے جیمنی کی بورڈ، ریڈ آؤٹ یونٹس، اور کمپیوٹر پر کم مقدار میں استعمال کیا تھا اور ایل وی ڈی سی کا بڑا فریم اس وقت ایل اے 141 کاسٹ کے سب سے بڑے بلٹس سے تیار کیا گیا تھا اور اس کے بعد سی این سی کو فریم میں مشین کیا گیا تھا۔ ایک صفحہ بیک ٹو بیک دو بورڈوں اور کم پاور والے صفحات پر چیسیس کو گرمی پہنچانے کے لیے میگنیشیم لتیم فریم اور اعلی پاور والے صفحات پر میگنیشیم ایلومینیم زنک پر مشتمل تھا۔ 12 پرتوں والے بورڈوں میں سگنل، پاور اور زمینی پرتیں ہوتی تھیں اور تہوں کے درمیان رابطے چڑھایا ہوا سوراخوں کے ذریعے بنائے جاتے تھے۔ چڑھایا ہوا سوراخ جان بوجھ کر یونٹ منطق ڈیوائسز (یو ایل ڈی) کے نیچے رکھے گئے تھے تاکہ آلات سے دھات کے فریموں اور اس طرح کولینٹ دیواروں تک گرمی منتقل کرنے میں مدد ملے۔ 35 ایلومینیم مربع تک ایک بورڈ پر ریفلو سولڈر کیا جا سکتا ہے۔ ان الومینا چوکوں میں کنڈکٹر ریشم کو اوپر کی طرف اور مزاحم ریشم کو نیچے کی طرف اسکرین کیا گیا تھا۔ سیمی کنڈکٹر چپس، جن میں سے ہر ایک میں یا تو ایک ٹرانجسٹر یا دو ڈایڈس ہوتے ہیں، کو اوپر کی طرف ریفلو سولڈر کیا جاتا تھا۔ مکمل ماڈیول کو یونٹ منطق ڈیوائس کہا جاتا تھا۔ یونٹ لاجک ڈیوائس (یو ایل ڈی) آئی بی ایم کے سالڈ لاجک ٹیکنالوجی (ایس ایل ٹی) ماڈیول کا ایک چھوٹا ورژن تھا، لیکن کلپ کنکشن کے ساتھ۔ تانبے کی گیندوں کو چپس اور کنڈکٹو پیٹرن کے درمیان رابطوں کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ الیکٹرانک ڈھانچے کا درجہ بندی درج ذیل جدول میں دکھایا گیا ہے۔ گیلری بھی دیکھیں اپولو گائیڈنس کمپیوٹر اپولو پی جی این سی ایس پرائمری اسپیس کرافٹ گائیڈنس سسٹم جیمنی اسپیس کرافٹ آن بورڈ کمپیوٹر (او بی سی) نوٹس حوالہ جات آئی بی ایم، سیٹرن وی لانچ وہیکل ڈیجیٹل کمپیوٹر، جلد ایک: جنرل تفصیل اور نظریہ، 30 نومبر 1964 آئی بی ایم، سیٹرن وی گائیڈنس کمپیوٹر، سیمی اینیول پروگریس رپورٹ، 1 اپریل۔ - 30 ستمبر 1963، 31 اکتوبر 1963 ؛ آرکائیو بیل کام، انکارپوریٹڈ، لانچ وہیکل ڈیجیٹل کمپیوٹر (ایل وی ڈی سی) کے لیے میموری تقاضے، 25 اپریل 1967 بوئنگ، سیٹرن V لانچ وہیکل گائیڈنس مساوات، SA-504، 15 جولائی 1967 ناسا مارشل اسپیس فلائٹ سینٹر، سیٹرن V فلائٹ دستی SA-503، 1 نومبر 1968 ناسا مارشل اسپیس فلائٹ سینٹر، اسکائی لیب سیٹرن IB فلائٹ دستی، 30 ستمبر 1972 M. M. ڈکنسن، جے بی جیکسن، جی سی۔ رانڈا۔ آئی بی ایم اسپیس گائیڈنس سینٹر، اویگو، نیو یارک۔ "سیٹرن وی لانچ وہیکل ڈیجیٹل کمپیوٹر اور ڈیٹا اڈاپٹر"۔ پروسیڈنگز آف دی فال جوائنٹ کمپیوٹر کانفرنس، 1964، صفحات 501-516۔ ایس بونیس، آر جیکسن، اور بی پاگنانی۔ آئی بی ایم اسپیس گائیڈنس سینٹر، اویگو، نیو یارک۔ "لانچ وہیکل گائیڈنس کمپیوٹر کے لیے مکینیکل اور الیکٹرانک پیکیجنگ"۔ بین الاقوامی الیکٹرانک سرکٹ پیکیجنگ سمپوزیم 21-24 اگست 1964۔ صفحات 226-241۔ آئی بی ایم، اپولو اسٹڈی رپورٹ، جلد 2۔ آئی بی ایم اسپیس گائیڈنس سینٹر، اویگو، نیو یارک، 1 اکتوبر 1963۔ 133 صفحات۔ ورچوئل اے جی سی پر بھی دستیاب ہے (63-928-130 کے لیے تلاش کریں)۔ ناسا ایم ایس ایف سی، ایسٹریونکس سسٹم ہینڈ بک سیٹرن لانچ وہیکلز ناسا مارشل اسپیس فلائٹ سینٹر، 1 نومبر 1968۔ ایم ایس ایف سی نمبر۔ IV-4-401-1۔ آئی بی ایم نمبر۔ 68-966-0002۔ 419 صفحات۔ باب 15 ایل وی ڈی سی اور لانچ وہیکل ڈیٹا اڈاپٹر کے بارے میں ہے۔ بیرونی روابط آئی بی ایم آرکائیوز: سیٹرن گائیڈنس کمپیوٹر ایل ڈی وی سی اجزاء کی ہائی ریزولوشن تصاویر اپولو قمری ماڈیول اور سیٹرن V خلائی پرواز کے نمونوں کے اسپیس اہولک مجموعہ میں گائیڈنس کمپیوٹرز اپولو پروگرام ہارڈ ویئر آئی بی ایم ایوینکس کمپیوٹرز اسپیس کرافٹ نیویگیشن آلات