El megaprocesador es un microprocesador macro

Si tuviéramos que hacer una lista de proyectos locos e impresionantes al mismo tiempo, probablemente este estaría entre los tres primeros. En los ultimos años, [James Newman] comprometido en la construcción de un megaprocesador, un enorme microprocesador hecho de transistores y LED, miles de ellos. “Empecé queriendo aprender sobre transistores. Las cosas se salieron de control. "Y muy acertadamente, él es de Cambridge, la 'Ciudad de los Sueños sudorosos'. La parte del Por qué es bastante simple, porque puede. Publicamos sobre su construcción hace solo 10 meses, pero ha progresado mucho desde entonces y parecía una actualización orden.

¿Como es de grande? Primero, el módulo contador de 8 bits tiene unos 300 mm (y un pie) de largo, y usa cinco de ellos. Cuando esté completamente terminado, se extenderá 14 m de ancho y tendrá 2 m de alto, llenando una sala de 30 metros cuadrados que consta de siete marcos individuales que forman las partes del Megaprocesador.

El plan original era de nueve marcos, pero logró comprimir todas las partes a siete, construyó tres el año pasado y agregó las otras cuatro desde entonces. Montar los tableros individuales (puertas), ensamblarlos para formar módulos, luego unir todo a los marcos e insertar casi 10 km de cableado es una tarea lenta y laboriosa, pero se ha incendiado en los últimos meses. Se las arregló para probar e integrar los racks mostrados aquí e incluso lanzar algún código.

El megaprocesador tiene una arquitectura de 16 bits, siete registros, 256 bits de RAM y una cantidad crítica de PROM (dependiendo de su resistencia a la soldadura, dice). Bebe 500W, la mayoría encenderá todos los LED. Supone que pesa alrededor de media tonelada. El procesador utiliza 15.300 transistores y 8.500 LED, mientras que la RAM tiene 27.000 transistores y 2.048 LED. Eso lo coloca en algún lugar entre los microprocesadores 8086 y 68000 en términos de cantidad de transistores. Recientemente calculó el dinero que ha gastado en él hasta ahora, ¡y crece a más de 40,000 Quid (casi $ 60,000 USD)! Puede leer muchas otras estadísticas interesantes en la página de costos y materiales.

Y gracias a sus locas habilidades Ninja para crear solo unas pocas soldaduras defectuosas y fallidas, de un total de más de 250,000, y un transistor muerto de casi 42,000. Algunos problemas con el enrollado de cables eran el menor de sus problemas. Lo peor fue cuando obtuvo el conjunto incorrecto de 4000 transistores (orden de compra correcta, lista de paquetes correcta, pero piezas incorrectas en bolsas). Se dio cuenta del problema después de luchar con todos ellos, alejándose un poco de él. No se molestó en despegarlos, sino que construyó nuevas tablas de reemplazo. También construyó un simulador de hardware / software para el megaprocesador utilizando una placa FPGA para ayudarlo a confirmar su proyecto. Entre los primeros programas que creó estaban algunos juegos (obviamente) - Tetris, Tic-Tac-Toe, Life - para los que necesitaba un dispositivo de entrada adecuado. Así que diseñó un dispositivo Venom Arcade que generalmente espera estar conectado a una PlayStation a través de USB. Dice que mod era "una cosa muy civilizada".

Hay cosas mucho más interesantes para leer en sus publicaciones de blog detalladas, así que abastecerse de café, apague su teléfono y acomódese durante unas horas sumergiéndose en su increíble edificio. "Esto es una locura", dijo. [Clovis Fritzen], quien publicó este consejo a través del sitio web de BBC News. Gracias, y estaríamos de acuerdo con su valoración. Vea algunos videos del megaprocesador en acción a continuación.


  • JIm B dice:

    ¡Loco! (Buenos modales)

  • Daniel dice:

    Regla de oro:
    entre 9 y 1000 mm utiliza cm a menos que le importe la precisión.

    • Comedias dice:

      El estilo chino se hizo cargo. cm estaban en desuso.

    • Jacques1956 dice:

      9 mm = 0,9 cm
      mejor empezar en 10 mm

      • Gravis dice:

        por eso escribieron enterrar 9 mm y 1000 mm. este rango incluye solo de 10 mm a 999 mm.

        • DainBramage dice:

          9.01mm, 9.02mm, 9.03mm, 9.03850930842038mm, etc.

          • Daniel dice:

            "A menos que te preocupes por la precisión"

    • Anool Mahidharia dice:

      cm generalmente no se recomienda, ya que vuelve al sistema CGS. Está bien usarlo todos los días, pero los prefijos SI contienen 3 factores.

      • fabricante de acero dice:

        No se recomienda Deine Mutter.

        Los centímetros se utilizan donde los diseñadores no se preocupan por o necesitan unidades más pequeñas. La arquitectura es un gran ejemplo.

      • Congreso Nacional Africano dice:

        Como con el procesador Intel 8.086k. (¡Qué! Realmente llamamos a la CPU de Motorola 68k)

    • alemán dice:

      Definitivamente. Ahora déjame agarrar mi cámara de 3,5 cm.

      • Redhatter (VK4MSL) dice:

        ¿Está planeando lanzar una película de 1,6 cm de este evento?

        • Moryc dice:

          Realiza una grabación de un concierto de Nails de 22,86cm.

          • Daniel dice:

            ¿O son uñas de 0,75 pies?

          • James Newman dice:

            Acabo de medir los contenedores que usé y creo que pude haber pasado por unos 12 puntos de transistores.

          • mrbwa1 dice:

            Uno de los mejores conciertos que he visto ... Y para que sea relevante para la discusión, el acto de apertura fue "Perfect Circle"

  • Miroslav dice:

    Gran trabajo. Pero "" "256 bytes de RAM ... El procesador utiliza 15.300 transistores y 8.500 LED, mientras que la RAM tiene 27.000 transistores y 2.048 LED". Para cada bit necesita 2 transistores, es decir, 16 por byte. Así que parece que unos 4000 transistores serían suficientes para la RAM.

    • Anool Mahidharia dice:

      Esto es lo que [James] escribe sobre las celdas de memoria: http://www.megaprocessor.com/GBU_sram.html
      “Utilizo en promedio un poco más de 11 transistores por bit de RAM. Wikipedia (y la mayoría de las otras fuentes) dice que la respuesta normal es 6 y 4 es posible.
      Mirando los diversos diagramas de celdas 6T, no estaba seguro de entender completamente lo que estaba viendo. "

      • Miroslav dice:

        Mmm. https://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics)

      • Greenaum dice:

        Creo que trataría de entender los flip-flops en lugar de implementar un tipo completamente nuevo con 11 transistores, luego cargar y soldar miles de ellos. Si no estuviera seguro, construiría 1 o 2 en una tabla y correría con ellos hasta que hiciera clic.

        Dicho esto, no tengo 40 transistores de gran valor en mi habitación, así que me golpeó allí.

        • James Newman dice:

          Las referencias de Miroslav en la página de wikipedia muestran un biestable de 2 transistores, pero el mínimo que pude encontrar era utilizable, porque el núcleo de una celda SRAM era 4. Básicamente, un clic SR (que toma 4) en cierto sentido. Prueba https://en.wikipedia.org/wiki/Static_random-access_memory. Lo que seguí diciendo es que si comienzas con un perno SR, solo estás comenzando. Necesita generar señales Set y Reset. Acerca de la puerta AND o algo para cada una, así que otras dos puertas de transistores y nosotros hasta 8.
          Ahora necesitamos multiplicar estas células juntas. Estoy seguro de que hay mejores formas de las que elegí, pero aún tienes que gastar algo. Dejé el acceso seguro a un mazo porque tuve algunas experiencias amargas. (En mi investigación también he conocido a otras personas que han encontrado problemas similares con transistores no ideales).
          En los diagramas para celdas 4T y 6T en la página de Wikipedia, usan líneas de control de bytes y bits en lugar de generar señales únicas Set y Reset, que serán mucho más eficientes que mi enfoque. Pero mientras escribía, no podía estar seguro de entender lo que estaba mirando y luché por encontrar un circuito en algún lugar usando elementos reales (es decir, con números de pieza) y que tuviera un mecanismo de control similar.
          El (enorme) cálculo de 11 proviene de unir puertas estándar con seguridad. Sabía que funcionaría y no creía que hubiera muchas oportunidades para crear algo drásticamente más pequeño. Así que solo mordí la bala y continué.

          • Miroslav dice:

            Revisé mi libro Malvino & Brown. Un perno SR necesita solo dos transistores. La única desventaja es un posible estado racial si ambas entradas son 1 al mismo tiempo:

          • Miroslav dice:

            Con suerte, este enlace funcionará: http://imgur.com/rvnBrw1

          • James Newman dice:

            Entiendo lo tuyo, probablemente me perdí uno o dos trucos en el camino. Agregaré algo sobre esto a mi página.

            No asumo que su libro tiene un pestillo SR 2T que usa FET en lugar de BJT. Como señalo al final de la página http://www.megaprocessor.com/GBU_DTL_TTL_CMOS.html con respecto a la construcción a mano, encontré resistencias tan caras como los transistores. En términos de espacio en la placa y número de uniones, tengo que soldar el circuito que da es igual (si no un poco más grande) a mi perno 2 NAND SR usando 4 transistores y dos resistencias.

            Aún así, la pregunta es cómo generar de manera económica las señales de ajuste y reinicio, y ensamblar las salidas de los pestillos SR.

          • ROBÓ dice:

            @ [Miroslav]

            Un verdadero perno SR solo necesita dos transistores, pero SRAM está hecho de pernos DQ (datos).

            En cualquier caso, la SRAM real no puede usar resistencias y el método mencionado sí puede, por lo que los transistores complementarios en la SRAM real pueden ser reemplazados por resistencias simples y esto reducirá en gran medida el cálculo. Baja a 3 usando un pestillo SR modificado.

      • ROBÓ dice:

        La memoria es un gancho DQ (o gancho de datos), los dos transistores le darán el gancho de dos estables en el centro, pero para ellos debe ingresar los datos y requerir más transistores.

        Algunos de los métodos mencionados tienen un cálculo de transistor más alto debido al tótem. El tótem se puede mover al bus de datos para que no lo tenga en todas las celdas.

        La memoria * normal * tiene más transistores porque no puede tener resistencias como componente. Podría imaginar una celda de memoria de tres transistores usando un pestillo de dos estables (dos inversos) y un tercer transistor para generar Vcc como la señal de escritura baja activa.

  • Alan Hightower dice:

    ¿Alguien puede darme las piezas de mi cerebro? Porque acaba de explotar ... oh em Caramba.

  • Tomás dice:

    Solo como referencia, el IBM 7090 usó alrededor de 50,000 transistores en su CPU.

    • Jacques1956 dice:

      Pero fue una construcción industrial, no un esfuerzo individual.

      • James Newman dice:

        Y sabían lo que estaban haciendo.
        Yo no lo hice. No cuando empecé. Todo el proyecto comenzó como un ejercicio de aprendizaje http://www.megaprocessor.com/GBU_evolution.html. Si tuviera que reiniciar ahora, estoy seguro de que podría reducir a la mitad el número de transistores (probablemente incluso sosteniendo los LED) en el procesador, por lo que tal vez todo lo que realmente necesitaba eran unos 8000 más o menos.
        Pero nunca volveré a hacer algo así.

  • Juan Klos dice:

    * LED

    • Ian Cutress dice:

      Vine aquí por esto.

  • nachtritter dice:

    Hacer. Muchos. ¡Parpadear! Tute timinda !!

  • Ricardo dice:

    Me alegro de ver al excéntrico británico en directo. ¡Seamos todos estos bartenders! El mundo sería tan divertido. 🙂
    Aso.

  • ROBÓ dice:

    ¡¡¡Locura definida !!!

    Pero en serio, completamente asombroso y más allá de que nunca lo haga, mi cerebro lo captaría.

    Todos estos LED le dan un aspecto de ciencia ficción de la década de 1970.

  • MARTINES RICOS dice:

    HICISTE EXTREMADAMENTE BUEN TRABAJO. SEGUID ASÍ.

  • El carlos dice:

    Hay un nivel de locura para el que la única respuesta válida es el respeto.

  • J. Kent Hastings dice:

    Ahora constrúyalo con relés de clavos enrollados en alambre, lentes de vidrio coloreado con pequeñas bombillas de luz blanca detrás de ellos y radiómetros de Crooke para la detección de señales. Eliminando así esos dispositivos de estado sólido o incluso los tubos de electrones (que son mucho más difíciles de producir que las bombillas). Transistores. ¡Ja! Infiel.

    • ROBÓ dice:

      lol, solía trabajar en una computadora de retransmisión de tres pisos. Relés como binarios. Sin embargo, no tenían luces intermitentes.

      De todos modos, vaya a su tubo y encontrará muchos relés que ejecutan Logic / Computers / CPUs. Todos coinciden con los anteriores; un nivel indefinido de locura. Los relés son lo suficientemente buenos para esto porque, naturalmente, tienen un estado binario.

      • Greenaum dice:

        ¿Qué hizo la computadora, simplemente por interés? ¿Quién lo poseía? Konrad Zuse no lo adivinó.

        • ROBÓ dice:

          Bueno, probablemente no trabajé allí en la década de 1940 jajaja.

          Formaba parte de una infraestructura de comunicaciones que se ocupaba del enrutamiento de llamadas de larga distancia.

          Sé que esto no parece una computadora, pero cuánto puede esperar de los relés y técnicamente era una computadora: Turing completo, a pesar de que estaba programado para funcionar como una máquina de estado compleja.

  • Rob Barris dice:

    Ahora alguien necesita clonar su arquitectura en Verilog y ponerla en FPGA.

    • laPiGrepper dice:

      ya lo ha hecho. probando. está en la publicación

    • ROBÓ dice:

      Probablemente compatible con CPLD.

      • James Newman dice:

        Usó aproximadamente la mitad de Lattice MachXO2280.
        Subiré el código (así como todos los modelos de software) algún día. Pero hay muchos documentos para escribir primero. Y, por supuesto, también tengo que terminar la máquina.

Alejandro Vargas
Alejandro Vargas

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