Инженер 2.1 - Эд Нерский Страница 4

Сперва я собрал на своих аналогах транзисторов элемент И-НЕ. Потом на нём собрал RS-триггер. Затем развил это плетение до JK-триггера. Получилось хранилище одного бита информации. Посчитал количество транзисторов в итоговой схеме и мне стало страшно. Семнадцать штук на один бит!

Понятное дело, что, если сохранять байты, слова, то часть транзисторов можно сэкономить. Если реализовывать аналог динамической памяти, то бит можно свести к одному-двум транзисторам и конденсатору. Но, всё равно, поскольку каждый транзистор мне приходится плести из магических нитей самостоятельно, то сборка даже килобита памяти — очень муторное занятие.

В общем стал я думать-гадать и придумывать что-то принципиально другое.

Ещё на Земле, когда я возился с магическим телевизором, у меня закрадывалась мысль сделать на базе плетения, преобразующего магическое излучение, ячейку памяти. Сейчас я вернулся к этой мысли. Дополнил плетение, реагирующее на магический поток, интегратором на операционном усилителе и получил этакую аналоговую ячейку памяти. На входе произвольный магический сигнал и другой вход “запомнить”. На выходе запомненное значение сигнала.

Получилось существенно более простое плетение, нежели триггер, но запоминает при этом не бит, а вещественное число (уровень).

Итого, ячейка памяти для вещественных чисел у меня есть. Но ячейка памяти для целых чисел тоже нужна. Либо нужен преобразователь вещественного числа в целое. Манипулирование целыми числами нужно хотя бы для того, чтобы сделать адресацию ячеек. Адресация по природе своей требует целочисленных вычислений.

Преобразователь вещественных чисел в целые — оказался неожиданно трудной задачей. Если ячейка памяти — плетение, примерно равное по сложности трём операционным усилителям, то адресация десяти ячеек у меня получается по сложности сопоставимо с двадцатью операционными усилителями.

Я оптимизировал так, оптимизировал сяк. Потом включил режим “Света” и загадал плетение с одним входом и десятью выходами. Повторял попытки где-то два дня и в итоге получил более простой результат, нежели плетение одного операционного усилителя.

Получается, память я построить могу. Сумматор и вычитатель у меня тоже есть — операционный усилитель.

В общем, провозившись больше трёх месяцев, я уже близок к построению своего первого варианта компьютера, который назвал Радио-86РК.

Я сплёл ALU, которое умеет выполнять некоторый набор команд. Ассемблер моего прототипа компьютера содержит всего шесть инструкций:

Загрузка одного из трёх аккумуляторов из памяти

Сохранение аккумулятора в память

Сложение двух аккумуляторов с сохранением результата в третий и переполнения в статусный регистр

Вычитание

Условный переход по адресу

Безусловный переход

Расчётная скорость выполнения инструкций очень низкая. Около двух инструкций в секунду. Такая низкая скорость обусловлена тем, что запоминание аналогового сигнала требует времени на заряд запоминающего накопителя. Если хочется больше скорости, то нужно манипулировать меньшими уровнями напряжений и накопителями меньшей ёмкости.

Ещё на Земле я проводил эксперименты по созданию микроплетений. Я попробовал сплести ячейку памяти микронного размера и провёл с ней эксперименты. Уменьшая ячейку можно увеличить её быстродействие. Действительно, получается, что можно создать мой Радио-86РК, работающий, на частоте десятки килогерц, но на его построение мне нужно потратить около тераджоуля энергии. Это при том, что памяти я пока решил сделать всего тысячу ячеек!

Создание микроплетений при помощи конструктов берёт много энергии. Нужно выяснить почему это так. Разобраться можно ли уменьшить потребление.

Пока я коплю энергию на свой первый прототип, думаю над интерфейсом ввода-вывода. Кажется его тоже можно построить на основе плетения связи. То есть транслировать содержимое произвольной ячейки прямо в мозг пользователю. В виде, например, цветового ощущения.

Сома

— …Всё верно. Треугольники ABC и DEF равны по второму признаку. Поэтому этот угол прямой. Молодец! …Хорошо, давай закончим с геометрией и перейдём к следующему уроку. Что у нас по расписанию?

— Физика. — Сказала Сома.

— На чём мы остановились?

— Теплоёмкость — это физическая величина, показывающая сколько тепла может накопить тело при изменении температуры на один градус!

— А удельная теплоёмкость? — Спросил Учитель.

— Удельная — это теплоёмкость одного килограмма…

Сома разглядывала Учителя. Как она могла так его бояться? Вот уже несколько месяцев он учит её тому, что называет “школьной программой”.

Сома не знает пока зачем ей все эти знания, но новая жизнь ей определённо нравится.

Начали они со… страха. Он дал ей нож и заставил вырезать много одинаковых веточек.

Вырезая, она вспоминала Ога и Корна. Вспоминала, как они дрались между собой за неё. Животный рык и руки, тянущие её, ещё маленькую девочку, в разные стороны. И боль. Это было восемь лет назад, когда ей было двенадцать. До сих пор вспомнить страшно.

“Что будет делать с этими палочками этот человек? Зачем меня ему отдали?” — размышляла она. “Он сам попросил вождя отдать меня ему.” — вздохнула она и продолжила работу.

Посчитав, что палочек достаточно, собрала их и понесла в юрту. Он сидел на пеньке, затащенном прямо в юрту. Почему-то ему не нравится сидеть как сидят все.

— Сделала? Ой, нет, это плохо! Мне нужно, чтобы они были одинаковыми!

Он взял нож, выбрал самую короткую палочку, затем обрезал другую до её длины. Сострогал их до одной толщины.

— Вот так, поняла? Все должны быть одинаковые. Действуй! — Он вернул ей нож, встал и вышел на улицу.

Обливаясь слезами Сома приводила палочки к одинаковому виду. Левая рука ещё не привыкла к точным действиям. Движения получались неуклюжими. Но то, что она теперь работала было так здорово!

Сома сидела в юрте над палочками, смотрела по сторонам и плакала, оглядывая стены и вход.

Он попросил вождя поставить его юрту немного в стороне от остальных. А потом, посмотрел на Сому и …попросил подарить её ему!

— Что ты будешь делать с этой доходягой? — спросил вождь.

— Придумаю. — ответил он.

В возведении юрты участвовали почти все. Кто-то выравнивал площадку для костра, кто-то тащил бревно, чтобы положить около. Четверо воинов вбивали колышки для того, чтобы растянуть шкуры.

Обычно в юрте живут вдесятером. Даже вождь не живёт один. А здесь целая юрта под одного. Нет, не для одного. Сома будет жить с ним.

Она стояла посреди всей этой работы, толчеи и смотрела. Кто-то зацепил её и она упала. Встать для неё всегда было проблемой. Боль в плече, одна рука не действует. Кое-как она перевернулась на живот, потом встала на колени. Вдруг чьи-то руки оторвали её от земли и поставили на ноги. Хозяин.

— Не путайся под ногами. Вечером я тобой займусь, а пока погуляй!

Он развернул её лицом к реке и подтолкнул.

— Вечером он мной займётся. — Повторила про себя Сома.

Она медленно побрела к