SISTEMI INFORMATICI 2
Chip ottico isolineare
I primi frutti della creazione dell’Istituto Daystrom si videro nel 2329, quando cominciò a venir immesso in servizio il Chip Ottico Isolineare; nel 2349, tutti i sistemi della Flotta Stellare basati sul sistema duotronico erano stati rimpiazzati dalla nuova tecnologia.
Il chip ottico isolineare si basa sulla tecnologia dei cristalli di memoria disposti in strati mono-assiali, che consentono un incremento del 700% nei tempi di accesso rispetto ai vecchi chip duotronici.
Rispetto al chip duotronico, inoltre, il chip ottico isolineare può essere utilizzato sia con funzioni di memoria, sia con funzioni di elaborazione dati, eliminando
così la distinzione fra memorie e unità di elaborazione dati.
Il chip isolineare si è dimostrato un sistema flessibile e versatile, affidabile, sicuro e resistente a tal punto che l’avvento della nuova tecnologia a gel-pack bio-neurale viene considerata più un potenziamento del sistema già in uso che un avanzamento vero e proprio.
Gelatine bio-neurali
Sulle navi più moderne della Flotta parte delle funzioni di elaborazione dati viene svolta da sacche di gelatina bio-neurale, anziché dai più comuni chip isolineari, anche se la gelatina bio-neurale non sostituisce i chip ottici ma, piuttosto, ne potenzia alcune funzioni. In particolare, le sacche di gelatina bio-neurale non possono sostituire i chip isolineari nei nuclei principali dei computer, a causa dell’effetto sulle sinapsi artificiali della bolla di curvatura statica utilizzata per incrementare la velocità di elaborazione dati; inoltre, non consentono di trasferire dati in maniera semplice e sicura come nel caso dei chip ottici.
Le sacche di gelatina neurale sono l’evoluzione del concetto di rete neurale, cioè di un sistema di computer costruito a immagine del cervello umanoide, e sono l’ultimo passo raggiunto nel cammino intrapreso per primo da Richard Daystrom con gli allora fallimentari sistemi multitronici.
Le gelatine, costituite da materiale organico bio-ingegnerizzato, costruiscono da sole le connessioni di memoria, sia all’interno della sacca sia tra le diverse sacche; se da un lato con questo sistema si perde la possibilità di sapere con esattezza in quale locazione di memoria è custodito un certo dato (si può solo sapere in quale, o in quali, sacche il dato stesso è immagazzinato), d’altro canto si aumenta del 200% la velocità di ricerca dei dati, con vantaggi particolarmente evidenti nelle situazioni di emergenza. Inoltre, le unità di elaborazione, costituite da chip ottici isolineari, hanno meno carico di lavoro (sono le stesse gelatine a fornire il dato – tecnologia PUSH), risultando così più veloci che non con una configurazione normale.
Le prime installazioni, a bordo di vascelli di classe Intrepid, si dimostrarono un buon successo, anche se la natura “biologica” delle sacche condusse a problemi inaspettati, come ad esempio infezioni del materiale: per quanto possa sembrare strano, le squadre di ingegneri informatici addetti alla manutenzione di questi sistemi hanno imparato che è buona norma farsi accompagnare, in caso di problemi, da un medico di bordo.
Comunque, superate le prime difficoltà, ora le sacche di gelatina bio-neurale sono utilizzate come equipaggiamento standard a bordo di tutti i vascelli di nuovo disegno della Flotta, e stanno venendo immesse in servizio su vascelli più vecchi in occasione dei raddobbi maggiori nei cantieri di flotta.
↑Nucleo di elaborazione dati
Escludendo l’equipaggio, il network di computer di una nave stellare è indubbiamente l’apparato di bordo della maggiore importanza. Le navi della Flotta Stellare sono così pesantemente automatizzate che in effetti il network di bordo si comporta come un sistema nervoso autonomo, in grado di compiere senza supervisione almeno il 95% delle operazioni ordinarie.
Il cuore del sistema di computer di una nave è il nucleo di elaborazione,
il cui numero varia a seconda del tipo di nave (da uno sulle navi più
piccole fino a tre o più sulle navi più grandi); in caso di
più di un nucleo, ogni nucleo di elaborazione è ridondante rispetto
agli altri (svolge cioè le stesse operazioni nello stesso momento).
Nell’ipotesi che uno dei nuclei (o più di uno) si fermi, anche
un solo nucleo di elaborazione è in grado di gestire le normali operazioni
dell’intera nave, anche in caso di emergenza; l’unico inconveniente
è che, per non sovraccaricare il computer e ridurre così i tempi
di risposta, ogni funzione ausiliaria non indispensabile viene disattivata:
ponte ologrammi, replicatori personali nelle stanze, eccetera.
Il nucleo di elaborazione dati di una nave stellare, inoltre, contiene dei
generatori di campo warp non propulsivo (cd Bolla di Curvatura Statica, BCS),
della potenza alcuni cochrane. In questo modo il computer della nave può
processare i dati a velocità superluminali, rendendo così le
sue risposte, per un operatore, pressoché istantanee.
Il sistema presenta in realtà un inconveniente: a queste velocità
di elaborazione il sistema ha una perdita di segnale del 12% circa, per cui
il segnale stesso deve essere ridondante rispetto all' informazione; comunque,
il sistema è più veloce così che senza l’incremento
a curvatura.
La presenza della BCS rende impossibile l’utilizzo delle sacche di gelatina
bio-neurale all’interno dei nuclei di elaborazione, a causa dello sfasamento
di trasmissione e ricezione dei dati dovuto alle microvariazioni del campo
di curvatura.
I principali nuclei di elaborazione del
computer e i principali sottosistemi di bordo (consolle di plancia, quadro
comandi del capitano, comandi di ingegneria, sistemi tattici) sono collegati
direttamente tramite Rete Dati Ottica (Optical Data Network, ODN), una rete di comunicazione ad alta velocità tra elaboratori. Tutte le altre consolle e i vari pannelli di accesso comunicano con gli elaboratori principali tramite
sottostazioni di smistamento (che nella navi di classi più recenti
sono costituite principalmente, se non integralmente, da sacche di gelatina
bio-neurale), che a loro volta contengono banche dati, programmate per le
FAQ, per poter fornire risposte più rapidamente e senza caricare di lavoro gli elaboratori principali.
Le consolle principali, oltre al collegamento diretto tramite ODN, contengono banchi di memoria sufficienti a permettere loro di operare in totale autonomia dal computer della nave; in caso di avaria totale del network informatico,
inoltre, possono essere collegate direttamente agli strumenti che devono controllare,
in modo da mantenere, per esempio, il controllo di navigazione, i sistemi
d’arma, la propulsione, eccetera.
Sui vascelli di classe
Sovereign il nucleo di elaborazione dati è costituito da tre sistemi
serie AC-16 Super BNGP, costruti dalla Krayne System di Bynaus.
La struttura del sistema è simile a quella dei principali vascelli
della Flotta Stellare
degli ultimi decenni, con sottosistemi locali composti da sacche di gelatina
bio-neurale e chip ottici isolineari, più tre sistemi indipendenti
di elaborazione dati interconnessi fra loro, due nella sezione a disco e uno
nella sezione ingegneria.
I nuclei principali del sistema sono raffreddati da un circuito autorigenerante
a ciclo chiuso di elio liquido, che permette un “ritardo” di alcune
ore (il numero esatto delle quali dipende dal carico di lavoro e quindi dal
riscaldamento) nella ventilazione del calore in eccesso: in questo modo un
vascello di classe Sovereign può operare in modalità stealth,
eliminando emissioni termiche che lo renderebbero identificabile.
In condizioni operative normali, i tre nuclei principali operano in modalità di totale ridondanza, occupando circa il 50% delle risorse di sistema per il funzionamento full-mode di tutti gli apparati di bordo; la rimanente capacità di elaborazione viene quindi utilizzata a scopi scientifici o personali.
