-Музыка

набрел на мысль

Дневник

Четверг, 19 Марта 2009 г. 01:24 + в цитатник
благодаря Типовой_огнетушитель о нанометрии, вдруг вспомнил, что есть же еще реверс) то бишь укрупнение и регресс, и если бы человечество не изобрело электричество и полупроводники, пожалуй, нынешняя сфера IT развивалась бы в ином направлении)
Под этой идеей я вспомнил древнейшую машинку "Паскалина" этак века 17 и её логические продолжения, гениально простой арифмометр широкого потребления Феликс, найденный в закромах, и прочие исключительно ручные и механические устройства. А ведь правда, как бы развивались компьютеры, не использующие электроэнергию, а исключительно механику и сопутствующие физические явления?))

Мечтания) Сразу стоит отметить, что меняется вся привычная архитектура построения вычислительных машин - то, что было придумано в XIX веке, все устройства работали непосредственно в 10-ричной системе исчисления, что было проще для вывода разрядов циферок на барабанчики с отметками 0-9, зато это сразу позволяло даже на очень древних ВМ делать вычисления с огромнейшей частью после запятой (теперь это одна из задачек энтузиастов - вычислять число Pi с определенной точностью на домашних машинках, символа этак до тысячного). Но всё это немножечко не то, чего мы хотим от механического "компьютера" в современном понимании, так что традиционная модель фон Неймана - это лучшая концепция, придуманная человеком для IT (даже лучше архитектуры процессора 386).
Речь о том, чтобы реализовать все те функции процессора и прочих устройств при помощи чистой механики. Тут появляются ограничения физического характера - СКОРОСТЬ. Скорость вычислений и вывода будет не больше, чем у современных механизмов, использующих вращательное движене (то есть подшипники, колёса эвольвентного зацепления...), а значит по скорости мы вряд ли обгоним даже процессор современного калькулятора - Intel 4004. Порой нам сложно бывает разобраться даже в работе часового механизма, что уж говорить о том, как заменить тысячи (хотя бы) полупроводников на соответствующие механизмы, и чтоб они работали слаженно и чётко - всё это будет занимать огомнейшую площадь)) Следующее слабое место - оперативная память. В описаниях древних ВМ были строки о 64 целых числах, что крайне мало, так что рассчитывать на гигабайты тоже не приходится. В двоичной системе механическое ОЗУ представляло бы собой, наверное, огромное поле самых обычных "выключателей", которые могут принимать положение 0 или 1 в зависимости от давления головки, которая на двух цепях определяла координату той или иной ячейки, нажимала её или наоборот, вытаскивала (или просто считывала 0 или 1). Происходила бы эта операция крайне медленно, так что ничего такого ОПЕРАТИВНОГО в этой памяти нет, просто она перезаписываемая))
Устройство ввода - традиционная клавиатура) тут сказать нечего) печатная машинка с приводом не на литеры, а на цепь, которая кодирует определенным числом шагов тот или иной символ (на том конце - компьютере - этот код еще надо разобрать), так что заменяем гибкий провод на жесткий короб с цепью и неперемещаемым коробом - привет эргономике))С мышью дела полегче - Энгельбарт здесь не прогадал с колесами - движение от них по гибкому валу (неизвестно насколько он гибкий был бы!) передается прямо в компьютер, и никаких оптических прибамбасов. Разве что движение мыши по диагонали "экрана" займет минут 5...
Кстати о минутах. Системный таймер действительно мог быть простыми часами, который секундной стрелкой задевал бы какой-нибудь рычажок, заставляющий делать операции)
Про устройства внешней памяти типа дискет все просто как 3 рубля и было выдумано очень давно - еще до Эдиссона - перфоленты. Считывающая головка - просто иголка, проваливающаяся в месте дырочек (это логический 0). Стоит отметить, что цифрового (механоцифрогого) звука нам не видать и подавно, здесь лучше с граммпластинками играться.
Принтеры реализуются тем же образом, что и матричные или печатные машинки, ничего нового не смогу сфантазировать.
Еще один ньюанс касается вывода изображения. Это, пожалуй, сложный двусмысленный момент. Можно с помощью барабанчиков (только не 0-9, а вся таблица ASCII, и барабан размером побольше, но это убого), вариант с RGB никак не прокатывает т.к. электричества нет, а значит свечения тоже, да и размеры субпикселей (по 255 градаций) будут минимум 5х5 миллиметров, чтобы был доступ привода вращения "ключика" - здесь спасибо разным Левшам. Лучший вариант - ограниченное количество цветов (те же 16), барабанчик при этом не такой огромный, да и нет субпикселей, где каждый отдельный барабанчик на линии может вращаться "ключиком", который перемещается в горизонтальном направлении чтоб достать даже самые отдаленные пикселы, этим действием меняется цвет. Также ключик перемещается вертикально по линиям. Вся эта концепция с барабанчиком полностью отрицает идею активного обновления - то есть пиксел меняет цвет (поворачивается) только если идет механическое действие, и забываем об усталости глаз от света и мерцания, радуемся 16-цветным картинкам)))))). "Дисплей" имеет 3 входных вала - два на координаты и один на цвет (опа, почти совпадет с современностью). Время отклика такого дисплея - чтобы обновить последовательно(!) все пикселы (хотя бы 320x200) трудно представить даже для игры в тетрис.
Осталось всё это соединить, посчитать расходы и производительность и оценить, стоила ли вообще такая идея написания. Если чего забыл или не учел - не серчайте на дилетанта).
Изготовленный с часовой точностью и размерами один процессор (арифметико-логического устройство), подобный 4004, займет примено 30 квадратных метров площади. ОЗУ, расположенное в непосредственной близости к процессору, может занять порядка гектара, но не займет, потому что пластины с битами можно ставить друг на друга, тем самым увеличивая кубатуру))))), и 64кб ОЗУ займут "65536 байт * 8 бит * 6 мм (с зазором) каждая кнопка", построенные в линию 3 145 728 мм = больше трех километров, в 100 линий - 31 метр в длину и 60 см в ширину. Дальше нетрудно посчитать, что будет, если сделать квадратную "пластину" и разместить в несколько этажей - получится не так много. А 64кб это уже немало, схоже с программируемыми микрокалькуляторами эпохи серпа и молота. Остальные устройства не так велики по размерам, и все могут влезть в 10 кв.метров, а сам терминал с клавиатурой/мышью/дисплеем может вполне расположиться на обычном самом столе)))
Стоимость и сложность изготовления сей вещи сравнима только с проектом метрополитена Балинского, только вот он ЭТО предложил, спроектировал и почти воплотил раньше других, и сделал прогресс, а я не сделал ничего...)))
Жмем для увеличения и разглядываем)
Да, забыл еще приплести сюда особый вариатор - чтобы скорость вращения вала, заставляющего мир крутиться оставалась постоянной, даже если работник физического труда, крутящий педали, устанет или будет халтурить))))))))
Рубрики:  этот удивительный мир вокруг нас

Метки:  

 Страницы: [1]