Nuclei del computer e chip isolineari

I nuclei individuali del computer delle navi stellari sono responsabili della gestione di ogni operazione automatica di bordo. I chip isolineari lavorano insieme ai nuclei allo scopo di trasferire e immagazzinare informazioni.

Il sistema informatico di una nave stellare è costituito da un'articolata rete di nuclei del computer che garantiscono le operazioni di tutti i sistemi di bordo. Le postazioni scientifiche, le analisi mediche, il traduttore universale, le comunicazioni subspaziali, i sistemi di navigazione, i gruppi delle armi e degli scudi sono solo alcune delle aree che dipendono dai nuclei del computer. Un vascello come una nave stellare di classe Galaxy è solitamente munito di tre nuclei di elaborazione principali, ognuno dei quali può, in caso di emergenza, gestire il carico dei calcoli operativi dell'intero vascello.

Ubicazione del nucleo

Le specifiche di una nave di classe Galaxy mostrano due nuclei ubicati tra il ponte 5 e il ponte 14 della sezione a disco; queste due unità operano solitarnente in sincronia, e se uno dovesse guastarsi l'altro può gestire immediatamente il suo lavoro senza ritardi nelle operazioni di bordo.
Il terzo nucleo del computer attraversa i ponti dal 30 al 37 dello scafo della sala macchine; si tratta di un nucleo di backup utilizzato qualora entrambe le unità della sezione a disco abbiano problemi o per alimentare lo scafo della sala macchine quando la nave viene separata.
Ogni nucleo incorpora una serie di generatori di campi subspaziali miniaturizzati che consentono ai dati di essere elaborati e trasmessi a velocità superiori a quella della luce. In una nave stellare di classe Galaxy, i nuclei del computer sono gigantesche strutture cilindriche che si estendono per dieci ponti della sezione a disco. Il livello superiore dei nuclei, ubicato sul ponte 5 nel caso dei nuclei della sezione a disco, incorpora una sala di controllo dei sistemi, i nanoprocessori FTL (faster-than-light) e l'accesso ai sistemi del campo subspaziale, ubicati in una struttura cilindrica separata al fianco del nucleo principale. Questa sezione è nota come nucleo superiore; sotto di essa, il nucleo inferiore occupa altri sei livelli.

Funzioni del nucleo

In pratica, ogni sensore, schermo, replicatore, DiPAD o componente hardware installato su una nave stellare è in qualche modo collegato e spesso supervisionato dal computer principale della nave. Per generare il massiccio scambio di dati richiesto per una tale operazione, il sistema informatico di una nave stellare, e ogni suo componente, è progettato per un'estrema velocità. Il metodo tradizionale per velocizzare un sistema è quello di distribuire il lavoro per alleviare il carico del computer principale. I principali collaboratori del sistema informatico della classe Galaxy sono caratterizzati dai quasi 400 subprocessori ottici quadritonici distribuiti in tutta la nave. I subprocessori comunicano con i sensori, dispositivi, terminali locali e via dicendo, per poi passare i dati al nucleo del computer principale. Il computer principale riceve pertanto i dati conclusivi dai subprocessori di gestione intermedia, senza per questo doversi collegare direttamente a ogni terminale.
A prescindere dalle attività del personale, ogni nave stellare vincola la propria efficienza al buon funzionamento del suo sistema informatico. Perciò, nel sistema sono previsti dispositivi di backup e riduzioni automatiche del servizio per garantire che le funzioni basilari del computer siano disponibili anche nelle situazioni più gravi.

Backup di emergenza

Se tutti e tre i nuclei principali cessassero di funzionare, un secondo livello di backup si occupa di gestire la delicata rete che collega computer, subprocessori e terminali. Esistono condotti per due sistemi ODN (Optical Data Network) addizionali, ubicati in altra parte della nave, che sostituiscono le linee principali. Questi condotti, tra i terminali essenziali e i sistemi di vitale importanza, sono ben protetti. Se tutto il resto fallisce, i sistemi di frequenza radio attraverso cui funzionano i comunicatori possono fungere da ODN, sebbene con una considerevole perdita di velocità.
Se tutti i sistemi dei computer primari dovessero venire meno, i subprocessori possono funzionare in maniera indipendente per gestire la loro sezione della nave e, come ultima risorsa, il ponte di comando e il ponte di battaglia sono specificamente equipaggiati con subprocessori che permettono alla nave di funzionare anche in caso di emergenza.

Nucleo del computer

Nervi di una nave stellare i nuclei del computer sono la parte più importante per il funzionamento quotidiano di un vascello stellare. L'ammontare di memoria richiesto per la gestione di una nave stellare è enorme, e le dimensioni dei nuclei ne sono la prova: su una nave di classe Galaxy, un solo nucleo del computer occupa 10 ponti.

Chip isolineare, mattone essenziale

Il dispositivo per l'immagazzinamento dei dati è il chip ottico isolineare. Questi chip a nanotecnologia sono mezzi di immagazzinamento di software e di dati, e possono contenere fino a 2,15 chiloquad di informazioni. Per alleviare il carico del computer principale, ogni chip è dotato di un processore che gestisce i suoi dati. La potenza di calcolo del nucleo del computer principale è fornita da 2'048 moduli, composti da 144 chip ottici isolineari. Per migliorare il tempo di elaborazione del nucleo del 335 %, un campo subspaziale avvolge la parte superiore del nucleo, rendendo lo scambio di dati ottici più veloce della luce.