179

Ответ на пост «Радиолампа-аналоговый компьютер ЛФ-2»⁠⁠

Пенсионер собрал дома компьютер на 460 советских радиолампах

Машина весит 20 килограммов, прогревается десять минут и умеет выполнять 128-битные вычисления.

Современный компьютер прячет вычислительную начинку внутри компактных микросхем, а пенсионер Майк пошёл в противоположную сторону. Энтузиаст разместил на стене дома почти двухметровый вычислитель из сотен светящихся радиоламп, способный выполнять программы, хранить данные и проводить многоразрядные вычисления.

Майк собрал компьютер из 460 восстановленных ламп 6Н3П, выпущенных в 1950-х и 1960-х годах. Многие компоненты уже использовались, а затем пролежали на хранении больше 50 лет. Внутри каждой 6Н3П находятся два триода, поэтому вся машина располагает 920 триодами, из которых построены логические элементы, регистры, счётчики, оперативная память и арифметико-логическое устройство.

Лампы распределены между 46 печатными платами по десять штук на каждой. Платы подключаются к пяти объединительным панелям, закреплённым на акриловом основании размером 190 на 130 сантиметров. Вся настенная конструкция весит около 20 килограммов. Ради уменьшения размеров и энергопотребления Майк использовал двойные триоды, а напряжение высоковольтной части удержал ниже 100 вольт.

Архитектура компьютера остаётся сравнительно современной по сравнению с возрастом компонентов. Машина работает с восьмибитными данными и использует всего 16 машинных инструкций для загрузки и сохранения значений, арифметики, переходов, ввода и вывода. Всю цифровую логику Майк построил на элементах NOR. Из одинаковых элементов сформированы восьмибитное арифметико-логическое устройство, генератор, регистры, двоичные счётчики и ламповая оперативная память.

Ограниченная разрядность не мешает выполнять более крупные вычисления. Регистр переноса позволяет последовательно проводить 16-, 32-, 64- и даже 128-битные операции, хотя скорость с ростом разрядности быстро падает. Сейчас среди демонстрационных программ работает вычисление 64-битной последовательности Фибоначчи.

После включения приступить к работе сразу нельзя. Лампам требуется примерно минута для прогрева, а полной системе около десяти минут для тепловой стабилизации. Сотни нагретых компонентов заметно повышают температуру помещения, поэтому комната фактически получает дополнительный электрический обогреватель весом 20 килограммов. Рядом с установкой Майк держит огнетушитель. Предыдущая ламповая машина конструктора дважды завершала работу с громким хлопком.

Необычный компьютер требует и необычного обслуживания. Характеристики старых 6Н3П заметно отличаются от экземпляра к экземпляру, поэтому расчётные параметры схем не всегда совпадали с реальным поведением компонентов. Майку пришлось собрать испытательный стенд, подобрать рабочие диапазоны номиналов и регулярно корректировать систему уже после монтажа. Поскольку большая часть электроники висит высоко на стене, для настройки приходится использовать не только инструменты, но и стремянку.

Для вывода информации энтузиаст приспособил механический семисегментный индикатор, когда-то использовавшийся в часах British Rail. Двоичный результат компьютер передаёт на интерфейс, преобразующий значение в десятичную форму и управляющий механическими сегментами. Полноценного графического экрана у установки нет.

Главным будущим развлечением для внуков должен стать простой симулятор полёта британского дирижабля R80. Игрок сможет управлять балластом, выпуском газа, мощностью двигателей, рулями высоты и направления, а ламповый компьютер будет рассчитывать положение дирижабля. Симулятор пока не закончен, поскольку система ввода и вывода требует доработки.

Интерес к ламповым вычислителям появился у Майка после посещения Блетчли-парка. Конструктор задумался, можно ли создать новую машину на технологии середины XX века, но использовать более компактную современную архитектуру и печатные платы. Первый самодельный ламповый компьютер заработал 28 мая 2021 года, нынешняя конструкция стала уже третьей. Главная цель проекта связана не с производительностью: Майк хотел сделать работу компьютера видимой буквально на уровне отдельных логических операций, чтобы последовательность простейших действий можно было проследить глазами.

Показать полностью 1
470
IT минувших дней
Наука

Радиолампа-аналоговый компьютер ЛФ-2⁠⁠

Серия Рандомная ретротехника

Сегодня в серии "рандомная ретротехника" радиолампа-аналоговый компьютер ЛФ-2.

Устроена она примерно как обычный кинескоп – узкий пучок электронов отклоняется отклоняющей системой вверх-вниз по Y и вправо-влево по Х. Но пучок скользит не по экрану, а по продырявленной пластинке – продырявленной не просто так, а в соответствии с функцией f(x,y). Чем больше дырочек, тем больше электронов сквозь них пройдёт, тем "большее число" считается. Конкретно ЛФ-2 считает (x-y)/(x+y) – но есть лампы с другими названиями и другими вычисляемыми функциями, конечно.

Фото пластинки, вытащенной из лампы – не моё, с 155la3.

Фото пластинки, вытащенной из лампы – не моё, с 155la3.

Показать полностью 2
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества