Chip isolineal
La
tecnología de memoria y procesamiento isolineal está muy extendida en los
cuadrantes Alfa y Beta de la galaxia, aunque cada raza la implementa de forma
diferente [Haynes Klingon Bird of Prey Owner's Workshop Manual]. Los
chips ópticos isolineales son el principal medio de almacenamiento de software
y datos que se utiliza en todos los sistemas informáticos de la Flota Estelar.
Estos dispositivos nanotecnológicos suponen una serie de avances significativos
con respecto a las tarjetas de memoria de cristal utilizadas en sistemas
anteriores [ST: TNG Technical manual].
Siendo la evolución de los chips ópticos de datos que se teorizaron a mediados
de la década del 1990, y que la revista Technology Future consideraba
que serían un desarrollo futuro de Chronowerx Industries [Future’s end (VOY,
3.08)]. Los chips isolineales aparecieron en el 2329, sustituyendo a los potenciadores
duotrónicos, menos eficientes [Relics (TNG, 6.04)],
que formaban los ordenadores desde su invención del doctor Richard Daystrom
desde el 2243 [The ultimate computer (ST, 2.44)]. Su
flexibilidad es tal, que se utilizan en infinidad de elementos tecnológicos de la Federación, desde los PADD a los grandes ordenadores de las naves estelares, que emplean miles de estos elementos para el almacenamiento de
información y control operativo de sus sistemas [In the Cradle of Vexilon
(LD, 4.03)].
Estos
chips utilizan la superposición de cristales ópticos en un solo eje para
alcanzar distancias de conmutación inferiores a la longitud de onda. Las
técnicas de matriz de nanopulsos proporcionan una capacidad de memoria total de
2,15 kiloquads (1) por chip en formato holográfico estándar. Al igual
que los dispositivos de memoria de cristal anteriores, los chips isolineales
optimizan el acceso a la memoria mediante el uso de nanoprocesadores
integrados. Sin embargo, en estos nuevos dispositivos, las mayores velocidades
de procesamiento permiten que cada chip gestione la configuración de los datos
de forma independiente del control LCARS, lo que reduce el tiempo de acceso al
sistema hasta en un 7%. Además, el sustrato del chip está impregnado con trazas
de platino/iridio superconductor, lo que permite la transmisión óptica de datos
a velocidad superior a la de la luz (FTL) cuando se alimenta con el flujo
subespacial del núcleo. Esto se traduce en un espectacular aumento del 335% en
la velocidad de procesamiento cuando se utiliza en uno de los núcleos principales del ordenador.
Durante
las tareas de mantenimiento es posible realizar el diagnóstico con herramientas
que escanear el chip isolineal para detectar fallos o anomalías. A partir del
2380 empezó a utilizando el T88, que tenía una mayor velocidad que los
dispositivos anteriores [Cupid's errant arrow (LD, 1.05)], superando la
eficacia en el diagnóstico que el D53 [ST CBS All Access].
Los
chips isolineales pueden reforzarse aplicando un sellador tripolímero protector
sobre la superficie de la interfaz refractiva. Esto permite manipular el chip
sin necesidad de guantes protectores. Una vez tratados de este modo, los chips
isolineales se utilizan como un medio práctico para el transporte de
información. Muchos dispositivos portátiles de gestión de datos, como los
tricorders, los PADD y los lectores ópticos de chips, son capaces de leer y
escribir en chips isolineales de formato estándar [ST: TNG Technical manual]. Siendo capaces de almacenar todo
tipo de información, desde la biblioteca de la base de datos de una nave
estelar [Prime factors (VOY, 1.10)], que incluirían antiguos programas de televisión [Memorial (VOY, 6.14)], mensajes personales [Family (TNG, 4.02)] o programas
holográficos, aunque limitado a su tamaño. El holograma Kathryn Janeway a bordo
de la USS Protostar, no fue capaz de descargarse una copia en la
memoria de un chip [Supernova II (PRO 1.20)]. Aunque también pueden ser
utilizado de manera más arcaica. Neelix utilizó 146 chips isolineales numerados
secuencialmente para sortear al azar los breves contactos con la Tierra entre
toda la tripulación de la USS Voyager [Author, Author (VOY, 7.20)]. Además
de los chips, la tecnología isolineal se utilizan en otros elementos del hardware
informático. Que incluyen circuitos isolineales [Learning curve (VOY, 1.16)] a los núcleos
isolineales que tienen ordenadores principales, cada uno
responsable de una función específica del sistema agrupados en parejas, que
pueden ser extraídos para su fácil mantenimiento, reparación o sustitución [Terminal
provocations (LD, 1.06)]. Los procesadores isolineales se utilizan en el
control de los sistemas de ingeniería, o de los sensores [Message in a bottle (VOY, 4.14)]. Mientras que diversos
sistemas cuentan con subprocesodores isolineales para su control, desde el
sistema de soporte vital [Brothers (TNG, 4.03)], a subprocesadores de
datos isolineales que tienen los ordenadores [Cardassians (DS9, 2.25)], mientras que los
sensores de seguridad internos utilizan coprocesadores isolineales [In
the hands of the Prophets (DS9, 1.20)].
Chips
isolineales klingons
El
uso klingon de los circuitos isolineales se distingue por una marcada
diferencia en los tamaños y densidades de las celdas de cristal fabricadas para
las naves espaciales y las utilizadas en casi todos los demás sectores
de la sociedad klingon. La investigación avanzada en tecnología
isolineal realizada en Qo’noS ha dado como resultado algunas de las celdas
cristalinas más pequeñas jamás vistas, casi demasiado pequeñas para almacenar
información de forma fiable con un tamaño de ~9 nm; sin embargo, su estabilidad
se ve reforzada por un campo subespacial pulsado que no altera los datos. Sin
embargo, los chips isolineales reforzados instalados en los núcleos informáticos de las naves, como los pájaros de presa, tienen celdas
cristalinas relativamente grandes, de 23 nm, y miden 10,8 cm x 5,8 cm x 0,9 cm.
Cada chip puede almacenar aproximadamente 62,7 kiloquads de datos. La cantidad
total de chips, bastidores protectores y conexiones de datos puede variar
considerablemente en función de cada nave concreta y de sus misiones clave,
pero el núcleo informático básico completo tiene capacidad para más de
15.000 chips, lo que equivale a una capacidad de unos 940.000 kiloquads.
Las
rutas de los circuitos grabadas en las placas isolineales y la organización de
los bastidores enchufables imitan fielmente las células corticales klingon y
las estructuras cerebrales de mayor tamaño. Las interconexiones dentro del
núcleo están diseñadas para ser lo más cortas posible, utilizando una
combinación de fibra óptica de nanopulsos y una cinta de carbono conductora
como vía de respaldo. Los nodos de conmutación de señales, montados en el
interior de los bastidores de chips, realizan todas las tareas de enrutamiento
de datos de inteligencia artificial dentro del núcleo, además de gestionar
todas las entradas de los sensores y el mantenimiento de los sistemas de
a bordo [Haynes Klingon Bird of Prey Owner's Workshop Manual].
Varilla
isolineal (cardassiana)
El
almacenamiento temporal y a largo plazo en los núcleos cardassianos y
otros dispositivos informáticos se lleva a cabo mediante soportes de varillas
isolineales extruidas de distintos tamaños. Estos tamaños, según su diámetro
exterior y longitud, son los siguientes:
·
Clase 1: 0,43 centímetros por 3,21 centímetros para dispositivos de
almacenamiento subminiatura.
·
Clase 2: 1,08 centímetros por 6,26 centímetros para aplicaciones de tipo PADD.
·
Clase 3: 1,27 centímetros por 9,52 centímetros para aplicaciones de consolas
estándar y túneles de acceso.
·
Clase 4: 7,43 centímetros por 31,96 centímetros para el almacenamiento en
núcleos informáticos.
Las
varillas se fabrican mediante técnicas de litografía multieje con
cromopolímeros, similares a las utilizadas para producir los chips isolineales
de la Federación. Están optimizadas para almacenar y procesar
información transmitida a través de un máximo de 8.357 vías de entrada
distintas, grabadas con positrones en un recubrimiento de amplificación de
fotones de 1,2 milímetros situado en el extremo de la varilla. Los datos se
graban y se leen de la varilla mediante pulsos de luz polarizada a 46.238
nanómetros, lo que corresponde a la luz naranja. Pequeñas diferencias en la
composición química del cromopolímero distinguen las tecnologías cardassianas y
de la Flota Estelar, al igual que las densidades de datos ligeramente
inferiores disponibles en las varillas, de 5,37 kiloquads por centímetro
cúbico. En comparación, los actuales chips isolineales de alta densidad
almacenan 6,51 kiloquads por centímetro cúbico y funcionan con pulsos de luz a
68.913 nanómetros, más cerca del extremo azul del espectro [ST: DS9 Technical manual].
Naranjas
y semitransparente, están recubiertas o reforzadas para facilitar su
manipulación. Lo que significa que se pueden insertar a manos en las consolas,
llevarlas en el bolsillo o incluso guardarlas en un cajón. Por el contrario,
los chips isolineales tiende a ser más delicados y solo deben manipularse por
la punta, a menos que el técnico lleve guantes o herramientas adecuadas. La
protección que ofrece el revestimiento sellador de tripolímero de las varillas
tiene un precio: ralentiza la tasa de transferencia de información. La
velocidad es insignificante en un solo ejemplar, pero cuando se propaga a
través de los cientos de miles de varillas de los núcleos del ordenador,
es notable. Sobre todo, cuando cada uno de los tres núcleos de memoria cuentan
con más 100.000 varillas de clase 4. La consecuencia final su diseño de estas
varillas es que sus computadoras se ven permanentemente impedidas de alcanzar
las velocidades de procesamiento más rápidas que la luz. Por otro lado, esto
tampoco es crítico, las pausas computacionales subcurvatura en la estación Deep Space 9 están dentro de los límites tolerables. Un segundo factor que
inhibe la velocidad es que solo la punta de la varilla interactúa o toca el
instrumento. En chip isolineal, en comparación, está construido de manera que
la mayor parte de su superficie sea directamente accesible a los procesadores
ODN y su ruta de entrada/salida más amplia admite un tráfico de datos más
rápido [ST: Fact files] Las
varillas están codificadas por colores con etiquetas que se correspondían con
la información concreta a la que se referían. De manera que las etiquetas
blancas contenían datos relacionados con los controles de los sistemas de
ingeniería, mientras que las que tenían etiquetas rojas contenían datos sobre
la biblioteca y el almacenamiento de información, otras utilizan azules, y así
sucesivamente [Shadowplay (DS9,
2.16)]. Las varillas también podían modificar la autorización de
seguridad, permitiendo el acceso a niveles de mando [Babel (DS9, 1.05)]. Mientras que, en
algunas instalaciones o naves, los bancos de varillas podían estar protegidos
por campos de fuerza antipersonal. Como a bordo del arma autónoma ATR-4107
[Dreadnought (VOY, 2.17)].
Para
el almacenamiento de información y registros del más alto nivel, incluidas las
grabaciones holográficas, se utilizan varillas de datos optolíticas. Las cuales
solo se fabricaban solo cuando es necesario, y la información solo puede
grabarse en ellas una vez, sin posibilidad de modificaciones posteriores. Por
lo que tienen la reputación de ser un método seguro para almacenar datos
confidenciales, siendo extremadamente difíciles de conseguir y casi imposibles
de falsificar. Tienen la misma forma cilíndrica que las varillas isolineales
estándar, pero más largas y delgadas. Su color es ámbar oscuro translúcido, con
un ligero matiz azul [In the pale
moonlight (DS9, 6.19)].
Computadoras
klingon
Los
núcleos del ordenador de las naves klingon, como los de los pájaros de presa, gestionan todos los
aspectos de su funcionamiento, incluyendo la propulsión, la navegación, los sistemas de armamento, las funciones del
transportador, el control ambiental o las comunicaciones. Están pensados
para ser fácilmente reparados, incluso sustituidos, y con una capacidad
limitada a las funciones de la nave. Cuenta con un único núcleo informático
central compuesto por dos cubiertas de módulos de procesadores cilíndricos
altamente redundantes y una sección inferior diseñada principalmente para el
almacenamiento y la recuperación rápida de grandes volúmenes de datos. Está
situado justo detrás del puente, claramente identificable desde el exterior e
inferior del casco. Es un módulo de gran tamaño que mide más de 6 m de altura y
se extiende desde la parte superior de la cubierta 5L hasta la parte inferior
de la cubierta 6. Unas bandas de sensores rodean el casco justo en el exterior
inferior de la pila del núcleo informático, y los instrumentos especializados
constituyen la mayor parte de esta cubierta de sensores. Ambas cubiertas de
procesadores tienen 11,42 m de diámetro y 2,3 m de altura. La cubierta de
almacenamiento y recuperación también mide 11,42 m de diámetro, pero es
ligeramente más baja, con 1,56 m.
La
tripulación accede a las escotillas exteriores de las tres secciones de la pila
mediante un conjunto de pasarelas circulares y escaleras que se colocaron en su
sitio tras la instalación del núcleo. El acceso al centro abierto de la pila
para tareas de mantenimiento se realiza a través de una escotilla de presión
situada en el suelo de la cubierta 5, justo a popa del puente. El pozo abierto
también conduce a un túnel de transporte de equipos y torpedos que puede
servir de salida de emergencia de la nave a través de la cubierta del
lanzatorpedos de la cubierta 6. Todas las estructuras importantes del núcleo
están fabricadas con espuma de duranio densificada unida con titanuro de hafnio
e incluyen canales integrados de energía y datos. Las conexiones a los nodos de
energía del plasma y a los sistemas de la nave pueden realizarse rápidamente
durante la instalación. Durante las estancias en astilleros de reparación, todo
el núcleo puede sustituirse de forma robotizada en menos de dos horas.
El
núcleo informático está conectado a todos los sistemas de la nave, incluidas
las terminales remotas, mediante haces adicionales de fibra óptica y cinta de
carbono, con conectividad de radiofrecuencia como respaldo. La longitud total
de la fibra física a bordo es de casi 2.500 km. Los procesadores de la cubierta
inferior suelen encargarse de la gestión de la mayoría de los sistemas básicos,
mientras que la cubierta superior, más cercana al puente, se ocupa
principalmente de las maniobras de combate y las armas. Ambas cubiertas
interactúan, comparando lecturas y tomando decisiones sobre las operaciones de
vuelo, la distribución de energía, las comunicaciones y otros parámetros de la
misión, y ambas registran y extraen datos de la sección de almacenamiento
inferior. En caso de un fallo catastrófico en el núcleo, normalmente a causa de
combate, las rutinas de inteligencia artificial determinarán automáticamente la
gravedad de los daños y reconfigurarán todos los procesadores en buen estado
para priorizar las tareas, de acuerdo con la situación de la nave y en
coordinación con las órdenes de la tripulación del puente.
Los
elementos isolineales y los nodos de conmutación dañados pueden sustituirse
cuando las circunstancias lo permitan, y el núcleo puede seguir funcionando
sorteando los circuitos dañados restantes. Estando diseñado para poder
funcionar con tan solo un 15% de sus componentes activos, transfiriendo el
control de sistemas principales como los motores de curvatura o de impulso,
cuyos módulos informáticos especializados, de menor tamaño, son capaces de
ejecutar órdenes básicas de vuelo desde el puente. Un pájaro de presa operativo
con al menos un 45% de la capacidad total de su ordenador puede, en un
escenario posterior a la batalla, volar en formación con una nave más dañada,
asumiendo muchas de las funciones de esta última a través de una conexión
subespacial. Al igual que muchos otros equipos klingons, la nave se ha diseñado
para funcionar durante al menos un siglo sin apenas cambios en su configuración
básica. Por lo que en los aproximadamente cien años que lleva en servicio el
diseño actual del pájaro de presa, sus sistemas internos, incluido el núcleo
informático, han sido objeto de actualizaciones periódicas, aunque aún
limitadas. Esto permite a los astilleros klingon construir naves a un ritmo
rápido cuando es necesario y garantiza que los repuestos estándar encajen y
funcionen correctamente [Haynes Klingon Bird of Prey Owner's Workshop
Manual].
Ordenadores
cardassianos
Los
núcleos informáticos cardassianos también cuentan con tres procesadores
principales, siguiendo la predilección de su cultura de crear estructura en
tríos. Lo que le proporciona una gran flexibilidad a la hora de asignar tareas
de mantenimiento y análisis. Al igual que ocurre con muchas naves y bases
estelares de la Flota Estelar, un solo núcleo puede realizar todas las tareas
básicas necesarias, y dos núcleos son capaces de gestionar al menos el 85% de
la carga computacional en caso de que falle uno de ellos. Sin embargo, la
arquitectura del procesador está diseñada para mantener un núcleo en
funcionamiento a un nivel mínimo de diagnóstico e intentará aislar todos los
procesadores que no funcionen para analizar el fallo y redistribuir las tareas
entre los procesadores restantes. A diferencia de los equipos de la Federación, en estas secciones centrales no se produce ningún procesamiento
superlumínico ni FTL. Optado por seguir utilizando la tecnología de
procesamiento isolineal reforzada y de almacenamiento en varillas, que funciona
a velocidades subcurvatura. No se han detectado desventajas significativas a
este respecto, y todos los tiempos de espera computacionales se sitúan muy por
debajo de los umbrales críticos para el funcionamiento. Los elementos centrales
cardassianos se ensamblan a partir de nanoprocesadores subcurvatura dispuestos
en paquetes paralelos de 27, 81, 243 o 729 clústeres de transtadores. Estos no
se organizan en ningún nivel superior, sino que se instalan en su estructura
central mediante simples conexiones de la red óptica de datos (ODN). En su software,
las subrutinas autónomas de reescritura y conmutación se encargan de la
división en tiempo real de los clústeres necesaria para tareas concretas.
Dado
que la arquitectura central está diseñada para sortear ciertos tipos de fallos
del procesador, no hay subprocesadores redundantes a gran escala. Todas las
rutas del sistema electroplasma (EPS) y de la red óptica de datos están
conectadas directamente a los distintos sistemas de las estaciones a las que
prestan servicio. Sin embargo, existe un número limitado de enlaces de radiofrecuencia
o RF de respaldo desde los sistemas críticos hasta un conjunto de transceptores
en el del núcleo informático. Así, cuatro sistemas críticos: soporte vital,
sensores de seguridad, sistemas de armamento y comunicaciones, estaban
conectados a los ordenadores y a consolas de control de respaldo dedicadas
mediante cintas de cable superconductoras. En el caso de Deep Space 9, sus
tres núcleos informáticos se encuentran entre los niveles 14 y 21, en lo más
profundo de la estación. Y como tales, están protegidos de la mayor parte de
las interferencias electromagnéticas externas mediando múltiples capas de
blindaje y de los impactos físicos gracias al uso de sistemas de atenuación
electrohidráulicos en los extremos dorsal y ventral. Miden 15,54 metros de
diámetro y 45,11 metros de altura, con una simetría bilateral en su geometría y
arquitectura. Por lo que cada núcleo está formado por dos seminúcleos completos
que funcionan sincronizados en frecuencia de reloj. Tras la llegada de la Flota
Estelar, se instalaron coprocesadores periféricos para apoyo del sistema.
Las
varillas isolineales son el principal medio de almacenamiento de datos y cada
núcleo cuenta con 104.976 de clase 4 para el almacenamiento primario,
organizadas en 2.916 grupos de treinta y seis varillas. El almacenamiento en
caché de datos intermedios se lleva a cabo mediante 8.748 varillas de clase 4
distribuidas en 243 grupos de treinta y seis varillas. Mientras que los grupos
de coprocesadores periféricos de la Flota Estelar proporcionan 526 gigaquads
adicionales para sus funciones de memoria operativa. Las unidades de memoria
están encapsuladas en carcasas de compuesto cerámico poroso y rodeadas de
helio-3 criogénico para garantizar una velocidad óptima y la no volatilidad. La
transferencia de datos ha alcanzado una velocidad de 827 kiloquads por segundo
en configuraciones de prueba de procesamiento heurístico idealizadas. En la
práctica, la velocidad de transferencia de datos es ligeramente inferior,
situándose en 743 kiloquads por segundo, debido principalmente a las rutinas de
conmutación del software. Los núcleos están interconectados mediante una red
ODN preliminar específica, optimizada para la transferencia de datos entre
núcleos, antes de las conexiones con los nodos ODN de toda la estación. La
composición química y la estructura de estas fibras permiten realizar la
comprobación de errores en tránsito dentro de sí mismas, a diferencia de los
sistemas de la Flota Estelar, en los que la comprobación de errores solo se
lleva a cabo en el procesador. Algunos segmentos seleccionados de cada fibra
ODN están extruidos a modo de varillas isolineales, pero de una longitud
extremadamente grande, de hasta 322 metros sin degradación de la señal. La
arquitectura de procesamiento de las fibras puede gestionar códigos de hasta 2.955
bits por palabra y puede activarse o desactivarse según configuraciones de
software específicas.
Al
igual que con otros sistemas, los terminales de control situados por toda la
nave o estación están conectados a la ODN y, a su vez, a los núcleos. Los datos
de transmisión alfanuméricos, gráficos y otros datos visuales se filtran en
ambas direcciones. Las terminales situadas en todos los puntos críticos,
incluidas las de operaciones, control ambiental, sistemas defensivos y
generación de energía, están conectadas mediante nueve circuitos ópticos
redundantes, de modo que, desde un punto de vista probabilístico, incluso si se
produjeran fallos o interferencias en hasta seis de ellos, seguiría siendo
posible que pasara una señal correcta. Mientras que los enlaces de
radiofrecuencia de corto y medio alcance siguen proporcionando conexiones de
datos y control entre los sistemas, los ordenadores y los dispositivos
portátiles y de mano, como los tricorders y los padds. El resto de datos no
críticos procedentes de entidades visitantes o residentes se procesan a través
de secciones independientes de los núcleos, que carecen de conexión directa, ya
sea física, optrónica subespacial o de radiofrecuencia, con la mayor parte de
los procesadores del núcleo [ST: DS9 Technical manual].
Especie
8472
A
bordo de las naves biológicas de la especie 8472 contaba con
tecnología orgánica, que se semejaba a una matriz binaria, según pudo comprobar
el comandante Chakotay durante su inspección visual en la fecha estelar
50984.3. La cual estaba impregnada de neuropéptidos, lo que podría ser su
versión de un núcleo informático [Scorpion (VOY, 3.26)].
El
núcleo o corazón del ordenador es el sistema informático de una nave estelar o
estación espacial, en cuyo interior alberga el equipo de procesamiento
principal. Siendo directamente análogo al sistema nervioso autónomo de un ser
vivo [ST: TNG Technical manual].
El equipamiento de la Flota Estelar se basa en núcleos redundantes que procesan
los datos de todos los sistemas de a bordo. Por lo que, si uno fallaba, el otro
podía asumir inmediatamente su carga, sin que ello supusiera apenas ninguna
interrupción en las operaciones. Proporcionando enormes cantidades de memoria
para las operaciones ordinarias, desde el uso de los turboascensores, el
soporte vital, hasta los sistemas de armamento, los sensores externos o el acceso a la biblioteca o el funcionamiento
de la holocubierta [ST: The fact files]. La interfaz de
la tripulación para el ordenador principal la proporciona el software Library
Computer Access and Retrieval System, normalmente abreviado como LCARS. El cual
ofrece la posibilidad de interactuar tanto mediante el teclado como por voz, e
incorpora rutinas de inteligencia artificial muy sofisticadas y una
organización gráfica de la pantalla que facilita al máximo su uso por parte de
la tripulación [ST: TNG Technical manual].
El
sistema informático es la pieza básica para el control y funcionamiento, desde
los primitivos vehículos incapaces de salir de los sistemas estelares, como el Ares IV [One small step (ENT,
6.08)], a las primeras naves de exploración del espacio profundo. Así, a
bordo de la Enterprise NX-01, lanzada en el 2152, que contaba con la
computadora más potente jamás creada por los terrestres, ocupando tres
cubiertas de altura [Dead stop (ENT, 2.04)].
Casi un siglo después, en el 2243, el doctor Richard Daystrom diseñó la
computadora duotrónica, convirtiéndose en la plataforma informática principal
para todas las naves estelares [The ultimate computer (ST, 2.24)] en los siguientes ochenta y
seis años, hasta la introducción de un sistema que utilizaba chips ópticos
isolinales [Relics (TNG, 6.04)].
Aunque en el 2268 el doctor Daystrom desarrolló el primer intento de instalar
un sistema de inteligencia artificial totalmente independiente. Más sofisticada
que el sistema duotrónico, capaz de pensar y razonar como un ser humano,
habiendo utilizado su propio engrama de memoria para la computadora. Las
primeras cuatro unidades multitrónicas fracasaron; probando la M-5, fue
considerada lo suficientemente avanzada para realizar ensayos de campo.
Desafortunadamente, este fue un desastre, dañando seriamente cuatro naves
estelares y matando a varios cientos de sus oficiales y tripulantes [The
ultimate computer (ST, 2.24)].
A
finales del siglo XXIII, las naves más avanzadas, como la clase Excelsior, contaban
con dos núcleos de procesamiento principales, normalmente situados en el plato,
y un tercero en la sección de ingeniería [ST: Generations]. Un siglo después,
la mayoría de las naves contaban con esta configuración, como la Galaxy [The Next Generation], la
Intrepid [Voyager] o la Sovereign [ST: First contact]. Aunque
otras, debido a su tamaño, como la Defiant, solo tenían dos
núcleos gemelos a bordo [ST: DS9 Technical manual]. En la USS Enterprise NCC-1701-D, los dos
núcleos principales están situados entre las cubiertas 5 y 14 de la sección del
plato, funcionando de forma sincronizada. Mientras que el tercer núcleo
informático abarcaba las cubiertas 30 a 37 del casco de ingeniería. Se trataba
de un núcleo de reserva y, normalmente, solo se utilizaba si surgía un problema
en la sección del platillo o cuando la nave se separaba [ST: The fact files]. Cada núcleo
incorpora una serie de generadores de campos subespaciales en miniatura, que
crean una distorsión de campo simétrica (no propulsiva) de 3.350 milicochranes
dentro de los elementos del núcleo. Esto permite la transmisión y el
procesamiento de datos ópticos dentro del núcleo a velocidades que superan con
creces la velocidad de la luz o FTL. Los elementos centrales se basan en
unidades de nanoprocesadores FTL organizadas en clústeres o grupos de
transtadores ópticos de 1.024 segmentos. A su vez, estos se agrupan en módulos
de procesamiento compuestos por 256 clústeres controlados por un banco de
dieciséis chips isolineales. Cada núcleo consta de siete niveles primarios y
tres niveles superiores, y cada nivel contiene una media de cuatro módulos.
El
almacenamiento de memoria para el uso del núcleo principal lo proporcionan
2.048 módulos especializados, cada uno con 144 chips de almacenamiento óptico
isolineales. Bajo el control del software LCARS, estos módulos ofrecen un
acceso dinámico medio a la memoria de 4.600 kiloquads/seg. La capacidad total
de almacenamiento de cada módulo es de aproximadamente 630.000 kiloquads,
dependiendo de la configuración del software [ST: TNG Technical manual]. Los cristales de memoria lineal
de los núcleos de los ordenadores [Evolution (TNG, 3.01)] están compuestos por un mineral ópticamente refractivo
utilizado en chips ópticos isolineales, una pieza clave de los dispositivos de
procesamiento óptico de datos [ST Encyclopedia]. Para evitar
el calentamiento de los chips, las salas de intersección de chips isolineales
se llenan de refrigerante una vez cada hora, por lo que, si hay algún operario
en ellas, han de usar respiradores [In
the cradle of Vexilon (LD, 4.03)]. Su capacidad de almacenamiento es tal,
que en la fecha estelar 41365.9, el ordenador de la USS Enterprise-D
logró guardar una copia de seguridad de la base de datos del núcleo principal
del planeta Bynaus [11001001 (TNG, 1.15)].
El sistema se autocorrige automáticamente y, como resultado, durante setenta y
nueve años, no se había producido una falla generalizada en una nave estelar, desde
el 2287 hasta el 2366, cuando el núcleo del ordenador fue infestado por nanites
[Evolution
(TNG, 3.01)]. Aunque se
encuentran en el centro del plato y especialmente protegidos, el núcleo no es
del todo inmune a influencias exteriores, como en la fecha estelar 3183.3, cuando
partículas subatómicas de un campo de energía invadieron los circuitos de la
computadora de la USS Enterprise. Que resultaron ser una entidad
bromista, provocando un mal funcionamiento en los sistemas internos [The
practical joke (TAS, 2.03)].
Mientras que, en el 2374, unos piratas robaron el ordenador principal de la USS
Voyager utilizando un rayo transportador de alta energía, siendo
posteriormente recuperado [Concerning Flight (VOY, 4.11)].
Los
núcleos están conectados a la Red Óptica de Datos (ODN) mediante una serie de
enlaces de unión micrón (MJL) que atraviesan la capa límite del subespacio. Se
produce una pérdida Doppler del 12 % en la velocidad de transmisión al cruzar
la frontera, pero el aumento resultante en la velocidad de procesamiento de los
elementos del núcleo FTL lo compensa con creces [ST: TNG Technical manual]. Cuentan con el apoyo de una red
de 380 subprocesadores ópticos, todos ellos conectados a la ODN y muchos de los
cuales están enlazados directamente a los núcleos. Prácticamente todos los sensores, consolas, replicadores,
PADD y demás equipos instalados en una nave estelar están conectados de alguna
forma a la red óptica de datos y utilizan los núcleos informáticos para el
procesamiento de datos. El sistema incorpora copias de seguridad, redundancias
diseñadas y reducciones automáticas del servicio para garantizar que el
servicio básico esté disponible salvo en las situaciones más graves. Las líneas
de dos sistemas ODN adicionales, situados en otras partes de la nave, sirven de
respaldo a las líneas principales. Estas líneas, que conectan terminales
vitales con sistemas importantes, también están blindadas y, si todo lo demás
falla, el sistema de radiofrecuencia (RF), por el que funcionan los
comunicadores, también puede actuar como una ODN, aunque con una pérdida
considerable de velocidad.
Sala
de acceso al ordenador
En
una nave estelar de clase Galaxy, los núcleos informáticos son
estructuras cilíndricas de gran tamaño. El nivel superior de cada núcleo
principal alberga una sala de supervisión de sistemas, las unidades de
nanoprocesadores FTL y el acceso a los sistemas de campos subespaciales, que se
encuentran en otra estructura cilíndrica independiente situada junto al núcleo
principal. Esta sección se conoce como el núcleo superior; debajo de este se
encuentran seis niveles del núcleo inferior [ST: The fact files]. Los
procesadores estaban agrupados en matrices de cincuenta procesadores cada una,
situadas alrededor de las paredes de la estancia. Y contaba con un gran
escritorio central con terminales LCARS, para el trabajo de mantenimiento y
programación [Evolution (TNG, 3.01)].
Subprocesadores
Complementando
los núcleos principales, se encuentran repartidos por todas las cubiertas de
las naves y bases estelares una red de subprocesadores ópticos quadritrónicos,
que en el caso de la clase Galaxy cuenta con 380. Dentro del
volumen habitable, la mayoría de estos subprocesadores se encuentran cerca de
los cruces de los pasillos principales para facilitar el acceso. Aunque estos
subprocesadores no emplean elementos FTL, la red de procesamiento distribuido
mejora la respuesta general del sistema y proporciona redundancia en
situaciones de emergencia. Cada subprocesador está conectado a la red óptica de
datos u ODN, y la mayoría cuenta además con un enlace óptico enfocado a uno o
varios de los núcleos principales.
Los
puestos de mando cuentan cada uno con siete subprocesadores dedicados y doce
compartidos, lo que permite el funcionamiento incluso en caso de fallo del
núcleo principal. Estos subprocesadores están conectados a los núcleos
principales mediante conductos ópticos protegidos, que proporcionan enlaces de
control alternativos en caso de fallo de la red óptica de datos principal. Se
proporciona una redundancia adicional mediante enlaces dedicados de
radiofrecuencia (RF) de corto alcance, que permiten las comunicaciones de datos
de emergencia. Se pueden instalar subprocesadores dedicados adicionales según
sea necesario para dar soporte a operaciones específicas de la misión.
Prácticamente
todos los paneles de control y terminales de la nave están conectados a un
subprocesador o directamente a la red óptica de datos. El LCARS sondea
continuamente cada panel activo a intervalos de 30 milisegundos, de modo que el
subprocesador local y/o el núcleo principal reciban información de todas las
entradas realizadas mediante el teclado o verbalmente. Cada sondeo va seguido
de un flujo de datos comprimido de 42 nanosegundos, que proporciona información
actualizada sobre el panel. Este flujo de datos incluye cualquier información
visual o sonora solicitada para la salida del panel. Existiendo enlaces de
datos de radiofrecuencia de corto alcance que permiten la transmisión de
información a terminales de escritorio, portátiles y de mano, como tricorders y
dispositivos de visualización de acceso personal (PADD). Esta red integrada de
ordenadores, subprocesadores y paneles constituye el “sistema nervioso” del
buque y permite un análisis continuo y en tiempo real del estado operativo del
mismo. Estando diseñada específicamente para permitir el funcionamiento
independiente de los elementos restantes del sistema en caso de que se
produzcan diversos fallos parciales del mismo [ST: TNG Technical manual].
Clase
Defiant
Los
dos núcleos de procesamiento isolineales están situados justo detrás del
puente, en las cubiertas 2 y 3. El núcleo informático total cuenta con 675
bancos de láminas de procesamiento y almacenamiento de cromopolímero, lo que
supone una capacidad total de 246,87 megaquads. El sistema se alimenta
normalmente mediante una derivación del sistema de alimentación eléctrica (EPS)
procedente de los reactores de impulso de popa, pero puede alimentarse también
a través de un conducto regulado más pequeño del EPS procedente del núcleo de
curvatura. La refrigeración de los sistemas isolineales se lleva a cabo
mediante un circuito regenerativo de nitrógeno líquido, que incorpora un bloque
de almacenamiento de calor con ventilación retardada para actividades de
sigilo. Los requisitos típicos de una misión para el ordenador principal solo
implican el 45 % de la capacidad de procesamiento y almacenamiento; el 55 %
restante se reserva para la recopilación de información u operaciones tácticas,
o para sustituir a un núcleo dañado. Las Defiant pueden funcionar con un solo
núcleo e incluso pueden conservar algunos datos críticos de una zona dañada
mediante métodos de compresión y almacenamiento disperso.
Clase
Danube
El
núcleo informático de la runabout se encuentra en el subsuelo
de la cabina y mide 2,3 por 2,1 por 1,3 metros. El concepto de doble núcleo,
habitual en la mayoría de las naves de la Flota Estelar, se aplica también a este
vehículo auxiliar, con un total de 186 bancos isolineales y cincuenta y tres
preprocesadores de comando y unidades de análisis de datos. Los subnodos
isolineales distribuidos por toda la nave se comunican con el núcleo, aunque
las conexiones se interrumpan en caso de que la cabina se separe. El núcleo mantiene un control de vuelo fiable
para el módulo de la cabina en todas las condiciones [ST: DS9 Technical manual].
