💥 Зелёный гигант столкнулся с проблемой организации стабильной цепочки поставок из-за взрывного спроса на продукцию Куртки в лице семейства Blackwell.
💭 NVIDIA обратилась к своим поставщикам с требованием увеличить объемы выпускаемой продукции. Куртка порекомендовал TSMC расширить свои производственные мощности. Хотя TSMC увеличила производственные мощности, видимо этого мало. Сейчас Nvidia привлечь новых поставщиков — например, KYEC и ASE Technology. Эти фабрики получат первые заказы как только пройдут проверку.
🎫 Проблемы с производством возникают не только из-за ненормально ажиотажа, но и из-за сложность производства продукции Blackwell в сравнении с Hopper. Поэтому фабрики не могут так просто увеличить объемы без существенной модернизации оборудования и смены технологий.
💰 TrendForce предсказывает что к 2025 году NVIDIA поставит на рынок миллионы устройств Blackwell.
Сегодня мы с вами будем говорить про электрические предохранители. Это обычно такие маленькие детальки, которые можно найти во многих электронных устройствах.
Возможно, кому-то кажется, что тут нечего рассказывать – предохранитель и предохранитель, ничего интересного. Но, друзья, в электронике нет ничего неинтересного, и даже простые предохранители бывают множество видов, например, плавкие, самовосстанавливающиеся, термопредохранители, автоматические, и каждый этот вид имеет свои собственные принципы срабатывания и интересные нюансы.
Зачем нужны предохранители?
Интересно, а действительно, зачем же нужны электрические предохранители? В чем их смысл существования? Их задача достаточно проста.
Когда в схеме или какой-нибудь электрической цепи возникает короткое замыкание или какая-нибудь другая перегрузка, при которой начинает протекать ток выше тока срабатывания предохранителя, предохранитель разрывает цепь и тем самым предотвращает, например, поломку оборудования.
Но это все в теории. Каждый электронщик знает, что в случае короткого замыкания сначала сгорает все устройство, а только уже потом предохранитель соизволит оборвать цепь.
Почему так происходит?
Ну, например, потому что во всех современных устройствах используются микросхемы, в которых для выхода из строя достаточно маленького импульса повышенного напряжения.
Например, если в сети случится обрыв нуля и возникнет в розетке 380 В, предохранитель поначалу никак не отреагирует, а микросхема сразу выйдет из строя.
Но если предохранитель не защищает оборудование, то зачем он вообще? - Ну а я вам скажу, он очень нужен для защиты от пожара.
Рассмотрим ситуацию. Допустим, случился обрыв нуля в розетке, появились 380 В и от повышенного напряжения пробило затвор транзистора, который стоит в блоке питания в цепи первичной обмотки трансформатора.
Транзистор заклинило в открытом состоянии, далее по цепи уже сгорела микросхема и некоторые детали в обслуживании.
Блок питания уже вышел из строя, но через пробитый транзистор и первичную обмотку течет очень большой ток, и там точно все загорится и случится пожар.
И вот, как раз от этой ситуации нас спасает предохранитель. Перед тем как случится пожар, предохранитель точно успеет оборвать цепь.
И что же получается? Предохранитель может нас спасти от пожара. Но вот оборудованию будет хана, но это тоже не совсем так.
Во-первых, может случиться такое короткое замыкание, что повышенное напряжение и большие токи обойдут чувствительные элементы, и в целом, после устранения короткого замыкания и замены предохранителя, все будет дальше работать.
Также сейчас предохранители используются в паре с другими устройствами, например, с варисторами или супрессорами, которые повышают шансы выжить оборудованию при каких-то неисправностях в сети.
Но чтобы со всем этим разобраться, давайте пройдемся по разновидностям.
Плавкий предохранитель
Плавкий предохранитель – это самый распространенный вид электрических предохранителей и наверняка всем вам знаком. Они бывают разнообразных форм, размеров, вариантов исполнения.
Но их объединяет один принцип действия. Предохранитель представляет собой тонкую токопроводящую проволочку, как правило, из чистого металла или сплава, в электроизоляционном корпусе с двумя электродами, между которыми внутри корпуса эта проволока и натянута.
Предохранитель устанавливается последовательно с защищаемой им электрической цепью, и его ток срабатывания подбирается таким образом, чтобы он был самым слабым звеном цепочки.
Это значит, что номинальный ток предохранителя должен соответствовать максимально возможному току потребления, протекающему в этой цепи, пока ток в цепи не превышает номинальный ток предохранителя.
Тонкая проволочка предохранителя нагревается умеренно и тепло от нее успевает рассеиваться.
Когда в цепи возникает неисправность и ток в ней увеличивается выше, чем номинальный ток предохранителя, проволочка начинает разогреваться сильнее, потому что металл, из которого исполняется проволока предохранителя, имеет положительный температурный коэффициент электрического сопротивления.
Это значит, что при превышении температуры сопротивление увеличивается, а из-за увеличивающегося сопротивления проволочка еще больше разогревается. Тепло больше не успевает рассеиваться, и она расплавляется, разрывая тем самым электрическую цепь. Происходит такой процесс лавинообразно и обеспечивает быстродействие плавкого предохранителя.
Номинальный ток плавкого предохранителя зависит от материала проволочной вставки и от ее поперечного сечения. Применяются плавкие предохранители повсеместно, их можно встретить на платах различных устройств в исполнении для поверхностного монтажа, в виде выводных компонентов.
В автомобилях используются специальные вилочные конструкции предохранителей, даже в старых добрых пробках тоже стоят обычные плавкие предохранители.
Кстати, в сетях энергоснабжения, где высокие напряжения и токи, используют специальные кварцевые и газовые предохранители.
На плавких предохранителях обычно указан номинальный ток, при котором он сработает, а иногда указывается еще напряжение, до которого можно использовать данный предохранитель.
Следует понимать, что предохранитель защищает только от повышения тока, а при превышении напряжения, указанного на нем, он не сработает. Напряжение указывает на то, что при срабатывании предохранителя, если он работал без превышения указанного на нем напряжения, не возникнет электрическая дуга.
Для того чтобы плавкий предохранитель защитил от повышения напряжения, нужно собирать схему с использованием варисторов или супрессоров, как раз такие схемы сейчас встречаются повсеместно.
Например, почти во всех импульсных блоках питания стоит варистор, который при превышении напряжения сбросит резко свое сопротивление и замкнет цепь на предохранитель, и сожжет его, тем самым попытается спасти блок питания от повышенного напряжения.
Самовосстанавливающийся предохранитель
В блоках питания особенно не очень большой мощности плавки предохранитель встречаются всё реже.
В основном, в современной технике можно найти самовосстанавливающиеся предохранители, или PPTC. Как и плавкий предохранитель, он призван защитить цепь, в которую он включен, от повышения протекающего через неё тока. Но в отличие от плавкого предохранителя, он не одноразовый.
Самовосстанавливающийся предохранитель состоит из специального не проводящего ток полимера, смешанного с техническим углеродом.
При комнатной температуре полимер кристаллизован, а углерод образует токопроводящие цепочки. Сопротивление в таком состоянии у самовосстанавливающегося предохранителя довольно низкое, и он хорошо проводит ток.
Если через предохранитель начнёт протекать ток больше указанного на нём номинала, он начнёт нагреваться, и в определённый момент полимер переходит в аморфное состояние и увеличивается в размерах.
Из-за этого углеродные цепочки начинают разрываться, и сопротивление увеличивается. Из-за увеличения сопротивления предохранитель ещё больше греется, а следовательно, ещё больше увеличивается в размерах и ещё хуже проводит ток.
В какой-то момент он вовсе перестаёт проводить и разрывает цепь. После срабатывания полимер снова кристаллизуется, и углеродные цепочки восстанавливаются. Самовосстанавливающийся предохранитель снова готов к работе.
Однако не всё так идеально, как может показаться на первый взгляд. Первым недостатком является то, что он не настолько быстр, как плавкий предохранитель.
Вторым недостатком является зависимость скорости срабатывания и тока срабатывания от окружающей температуры. Ведь если предохранитель будет изначально прогрет, то энергию на срабатывание нужно затратить меньше.
Из-за этого предохранитель сработает при меньшем токе и за меньшее время, и наоборот - при понижении окружающей температуры скорость срабатывания и ток срабатывания увеличиваются.
Ещё одним недостатком является то, что самовосстанавливающиеся предохранители не бывают высоковольтными. Ещё не так давно напряжение, при котором можно было использовать самовосстанавливающийся предохранитель, ограничивалось десятками вольт. Сейчас, конечно, уже есть такие предохранители, которые можно использовать с сетевым напряжением, но прямо совсем высоковольтных вариантов нет.
Ну и ещё, самовосстанавливающиеся предохранители не вечны. После первого срабатывания сопротивление холодного предохранителя не становится прежним. Оно чуть-чуть увеличивается и продолжает увеличиваться с каждым срабатыванием, вплоть до полного выхода из строя.
Несмотря на все эти недостатки, самовосстанавливающиеся предохранители получили довольно широкое распространение в электронике.
Термопредохранители
Следующий тип предохранителей, который мы просто обязаны рассмотреть - это термопредохранители.
Такие предохранители срабатывают и обрывают электрическую цепь не от повышения определённого тока, а от повышения определённой температуры. Они используются, как правило, в разнообразных обогревателях, утюгах, духовках - в общем, в таких местах, где электричество выполняет роль нагревателя, и бесконтрольный рост температуры может привести к пожару.
Конечно, в таких устройствах уже есть всякие термореле, которые контролируют температуру устройства и занимаются её регулировкой. Но в случае выхода термореле из строя, именно термопредохранитель берёт на себя роль аварийного выключателя.
Также такие предохранители используются в сетевых трансформаторах, обмотках электродвигателей и других местах в электроприборах, где в нормальных условиях нагрева быть не должно, но в случае аварии может возникнуть сильный нагрев.
Особенно важно для выбора такого предохранителя значение номинальной температуры пропускаемости, а ток указанный на нём лишь только указывает на то, какой ток этот предохранитель может гарантированно пропускать без разрушения. Термопредохранители бывают двух конструкций.
Первая конструкция, обычно, слаботочная, используется в цепях первичных обмоток трансформаторов.
Конструкция такого предохранителя очень похожа на плавкий предохранитель, только вместо меди или стали используют более легкоплавкий металл, который и расплавляется от внешней температуры в случае перегрева защищаемого устройства.
Также в корпусе с этим легкоплавким металлом, который выполняет роль паяльного флюса, заставляя расплавленные остатки перемычки сворачиваться в шарики на контактах, не оставляя возможности для протекания электрического тока.
Другой тип термопредохранителей отличается чуть более сложным устройством, но и большим пропускаемым током.
В таких предохранителях работают две пружины, и при превышении температуры срабатывания расплавляется полимерная вставка, от чего пружинами сдвигается контактирующая пластина, и цепь обрывается.
Такие предохранители, как я говорил, используются в устройствах, где нагрев является частью рабочего состояния, но перегрев может привести к аварии.
Кроме выше рассмотренных видов предохранителей, к ним часто относят ещё автоматические выключатели.
Такие автоматы ставят не на конкретный прибор, а на группу розеток, например. Но в самих приборах тоже иногда устанавливают что-то вроде автоматических выключателей.
Это электронные устройства для защиты по току, они сложнее простого предохранителя и имеют возможность многоразового использования, но при этом их сложность подразумевает, что они тоже могут выйти из строя.
Пишите в комментариях, были ли у вас срабатывания предохранителей и спасали ли предохранители ваши устройства от сгорания? Или как обычно сначала сгорело всё, а уж потом предохранитель также?
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.
Хотя Nintendo Switch не смартфон, который мы часто кидаем куда попало и носим в кармане, её экран также легко повредить.
Достаточно, чтобы в кейсе для переноски выпал картридж из держателя, и царапины вам обеспечены.
Чтобы избежать повреждений экрана дорогого устройства, лучше сразу наклеить защитное стекло. Продавец предлагает варианты для обычной консоли, а также для версий Lite и OLED. В комплекте идёт два или три стекла, что обеспечит защиту на длительное время.
На раме велосипедов обычно предусмотрено место для крепления бутылки, но оно часто бывает занято насосом или остается пустым. Досадно.
Этот держатель можно установить на раму, чтобы не отправляться в поездку без воды. Он подойдет для любой модели велосипеда и будет надежно удерживать бутылку.
Крепление выполнено из углепластика и обхватывает бутылку со всех сторон. В него поместится не только спортивный шейкер, но даже небольшой термос. Цена, даже с учетом доставки, - огонь!
Wi-Fi удобнее проводного Интернета, но из-за препятствий в виде мебели и стен сигнал в других комнатах начинает работать хуже. Ускорить его поможет этот усилитель.
Гаджет поддерживает работу как с Wi-Fi 2,4 ГГц, так и с сетью на 5 ГГц. Благодаря этому скорость в соседней комнате будет точно такой же, как и рядом с основным роутером!
У репитера есть 4 антенны, которые обеспечивают качественный прием сигнала. На корпусе расположен OLED-индикатор, отображающий все режимы работы. Настройка устройства очень проста, а само оно работает напрямую от розетки.
Обычный вентилятор не спасет в жару, если воздух в помещении горячий, но этот вентилятор сможет охладить комнату благодаря функции охлаждения.
Охлаждение работает просто: заливаем холодную воду в резервуар на 900 мл и по желанию добавляем 2-3 кубика льда для усиления эффекта.
Не стоит путать такой вентилятор с обычным увлажнителем, который в жару только ухудшает ситуацию. Это устройство смешивает потоки воздуха и воды в газообразном состоянии, создавая ощущение прохлады, а не подает исключительно пар.
Без устали тапаете хомяка или другие кликеры, планируя стать криптомиллионером?
Далеко исключительно на способностях ваших пальцев вы точно не уедете. Нужно искать другие возможности для прокачки до нового уровня.
В этом поможет автоматический кликер для смартфона. Фиксируйте его на корпусе телефона в нужном месте, подключайте к внешнему аккумулятору, и он начнет без остановки тапать по экрану. Когда заработаете первый миллион, не забудьте, кто вам его посоветовал.
Заинтересовал кликер, который мы советовали ранее? Не забудьте купить емкий внешний аккумулятор, чтобы подключить к нему как кликер, так и смартфон.
Иначе устройство может разрядиться раньше времени, и вы не успеете заработать достаточно на хомяке.
Просто закажите себе внешний аккумулятор Baseus емкостью 30 000 мАч с поддержкой быстрой зарядки 20 Вт. Вы сможете без проблем запитать не только смартфон и кликер, но и ноутбук или планшет. В общем, действительно универсальная вещь.
Хранение различных жидкостей, включая косметические средства и антисептики, часто бывает проблематичным, особенно когда нужен удобный доступ к ним.
Эти баночки имеют объем от 20 до 100 миллилитров и подходят для любых негустых жидкостей. Воспользоваться системой распыления просто — достаточно нажать на крышку. Для защиты от протекания предусмотрен защитный колпачок.
Это обычный многоразовый распылитель, в который можно налить, например, антисептик или простую воду, чтобы распылять в жару. Качество высокое, а бутылочки прозрачные.
Не знаете, куда сложить переходники, карты памяти, швейные принадлежности, рыболовные снасти и тому подобное? Вам сюда.
Эти коробочки выпускаются в разных размерах, имеют внутренние отсеки и закрываются при помощи сдвижного замка. В них можно хранить любые мелочи, которые в обычной жизни всегда теряются. Перегородки занимают всю высоту, так что при переворачивании кейса ничего не перемешается.
Есть несколько размеров на выбор, а в одном из вариантов нет перегородок, если вам нужен кейс с единым объемом.
Взять с собой духи или туалетную воду в дорогу, особенно если у вас флаконы по 100 мл, задача не из легких.
С этим флаконом проблема решится. Снимите насадку-распылитель с вашего любимого флакона, наденьте на трубочку этот многоразовый флакон и нажмите столько раз, сколько нужно, чтобы наполнить его необходимым количеством парфюма.
Флакончики выпускаются в разных цветах и объемах (5 и 10 мл). Их можно всегда иметь под рукой, чтобы пользоваться не только дома, но и в дороге.
Наверное, это самый необычный держатель из тех, что вы видели. Возможно, он даже немного жутковатый, но точно необычный.
Держатель просто клеится на заднюю стенку смартфона и выступает над его поверхностью. Подсунув под него пальцы, вы сможете расслабить руку, ведь телефон будет надежно держаться в ладони. Кроме того, он позволит поставить телефон на стол, облокотив его под углом 45 градусов.
На выбор есть два варианта визуального оформления, но по функциональности они ничем не отличаются.
Что может быть лучше летом, чем пострелять из водяного пистолета с прохладной водой?
Этот пистолет стилизован под некоторые известные типы огнестрельного оружия. Хотя он не фотореалистичен, некоторые черты напоминают свои прототипы. Вода заряжается в рукоятку, и пистолет можно использовать до тех пор, пока вода не кончится.
Размер небольшой, стреляют они короткими водными струями, но при активном использовании можно получить немало удовольствия. Он идеально подходит для детских рук.
Этот брелок выполнен в форме креветки и доступен в четырех различных вариантах.
Реалистичный дизайн и прочный карабин позволяют использовать его на ключах с уверенностью в надежности. Он также может украсить вашу сумку или рюкзак.
Этот аксессуар необычен и точно привлечет внимание благодаря своему оригинальному дизайну. Это отличный способ выделиться из толпы и добавить нотку индивидуальности к вашему образу.
Летом, особенно в транспорте в час пик, бывает очень жарко и душно. Портативный вентилятор на шею станет отличным решением.
Он удобно вешается на шею в виде небольшой гибкой трубки, напоминающей наушники. Когда вентилятор включен, он создает приятный поток воздуха напротив лица, делая жару более терпимой даже в переполненной электричке без кондиционера.
Сила потока воздуха регулируется, уровень заряда встроенного аккумулятора отображается на экране. Вентилятор также оснащен встроенными фонариками, что пригодится для чтения в темноте или прогулок по ночной дороге. Время работы от одного заряда составляет до 36 часов.
Этот портативный генератор дыма идеально подходит для кулинарных нужд, таких как копчение продуктов. Он создает плотные и стабильные облака дыма, помогая придать вашим блюдам уникальный аромат и вкус.
Просто добавьте небольшое количество специальной смеси, основанной на глицерине, в устройство, чтобы начать процесс копчения. В комплект входят различные насадки, позволяющие регулировать направление и интенсивность дыма.
Устройство работает от встроенного аккумулятора, что обеспечивает удобство использования без необходимости подключения к сети. Оно компактно и поставляется в специальном кейсе, который включает все необходимые насадки.
Этот портативный генератор дыма — отличный выбор для поваров и гурманов, желающих приготовить копченые блюда в любом месте и в любое время.
Защитите свой новый iPhone с помощью матового стекла для дисплея. Этот аксессуар идеально сочетает в себе стиль и функциональность.
Матовое покрытие стекла не привлекает отпечатков пальцев и других следов, что освобождает вас от необходимости постоянно протирать экран. Оно также уменьшает блики при ярком свете, значительно улучшая видимость и комфорт при использовании.
Особенности матового стекла включают и его способность слегка приглушать яркость в темноте без ущерба для цветопередачи. Поверхность матового стекла приятна на ощупь благодаря шероховатому покрытию, что делает его использование еще более комфортным.
Защитите экран вашего iPhone и добавьте ему стильный вид с матовым стеклом, которое идеально подходит для любой модели смартфона.
💥 Флагманский процессор AMD Ryzen 9 9950X на архитектуре Zen 5 предположительно был протестирован в AIDA64. Инженерный образец результатом которого поделился участник форума Anandtech впечатляют.
🎫 Ryzen 9 9950X предлагает:
• 16 ядер, 32 потока
• базовую частоту 4,3 ГГц
• турбуст до 5,7 ГГц
• 64 МБ L3 + 16 МБ L2 кэша
• максимальный TDP 170 Вт.
💭 Тестировался процессор с двухканальной DDR5. По сравнению с Ryzen 9 7950X у Ryzen 9 9950X немного снижена базовая тактовая частота (на 200 МГц), но новинка всё равно оказалось мощнее. Синтетические тесты продемонстрировали почти двукратный прирост в рабочих нагрузках AES, FP32 и FP64. Благодаря новой архитектуре Zen 5 процессоры из серии 9000 будут заметно быстрее Zen 4 камней, достойный апгрейд.
22 июня 2024 года исполнилось 114 лет со дня рождения Конрада Цузе, пионера создания вычислительной техники, человека, которому сама судьба пыталась помешать двигать прогресс, но не помешала создать первый язык программирования высокого уровня, один из первых компьютеров и первую книгу по цифровой физике.
Хоть и есть поговорка, что рукописи не горят, Конрад Цузе потерял все разработки, чертежи и записи, посвящённые одному из своих первых компьютеров в военное время. Для того, что-бы эта рукопись никогда не сгорела, автор подготовил для вас, дорогие читатели, аудиоверсию статьи. Приятного прочтения или прослушивания.
Конрад жил в сложное время, он рос в окружении «потерянного поколения», людей, перемолотых Первой Мировой войной, молодость прошла в разрушенной Германии, а в зрелые годы «коричневая чума» поразила его родину, половину мира, а потом была уничтожена. И во всём этом хаосе, в изоляции, Конрад Цузе творил цифровое будущее. И это цифровое будущее предоставило нам доступ к его архиву, этот рассказ о жизни и деятельности Конрада мы проиллюстрируем изображениями, часть из которых ранее не публиковалась в русскоязычном пространстве. Мы будем говорить об изобретениях, компьютерах и языке программирования, не забывая о личности их автора, который достиг признания науки и общественности. Изображение на обложке лонга – монета в 10 евро, выпущенная к столетию со дня его рождения.
Конрад Цузе родился 22 июня 1910 года в Берлине в достаточно обеспеченной семье. Семейный достаток прямо повлияет на всю его жизнь. Он начнёт свои научные разработки в родительском доме и на деньги семьи, а позже будет прямо конвертировать науку в деньги, сделав компьютер инструментом производства.
Ещё в школе он начал заниматься техническими изобретениями, после школы поступил в Технический университет в Берлине. Это особое место в жизни Конрада. В университете царил дух свободы, и Конрад, убеждённый атеист, нередко вступал в конфликты со своими «традиционными» родителями. В университете он получил образование в сфере архитектуры, оттуда ушёл в гражданское строительство.
Приведём пример из практики работы Конрада в студенчестве.
Его задача была провести статические, повторяющиеся расчёты для мостов или определить нагрузки на материалы машин. Как это делалось?
У инженера есть специальная форма, в которой уже заранее напечатаны все необходимые формулы. Работник должен просто ввести свои данные и следовать по полностью разработанному вычислительному пути.
Цузе, во время работы над своим первым компьютером дома у родителей.
Именно эту однообразную задачу и хотел решить достаточно молодой Конрад, она легла в основу создания и его компьютера, и первого языка программирования. И эту работу он начал ещё будучи студентом. На дворе 1930-е гг., Конраду слегка за 20, он крайне увлекающаяся натура: рисует, изобретает, работает над социально значимыми проектами, но, из-за особенностей своего времени, определённой изоляции в Германии, он мало знаком с достижениями науки в США и, в частности, с работой Джона фон Неймана. Да и в целом, в кого ни плюнь (не нужно плевать в великих учёных): Джон Эккерт, Джон Мокли (Моучли), Говард Эйкен, Джон Атанасов — все находились «вне зоны доступа» Конрада Цузе.
Именно эту однообразную задачу и хотел решить достаточно молодой Конрад, она легла в основу создания и его компьютера, и первого языка программирования. И эту работу он начал ещё будучи студентом. На дворе 1930-е гг., Конраду слегка за 20, он крайне увлекающаяся натура: рисует, изобретает, работает над социально значимыми проектами, но, из-за особенностей своего времени, определённой изоляции в Германии, он мало знаком с достижениями науки в США и, в частности, с работой Джона фон Неймана. Да и в целом, в кого ни плюнь (не нужно плевать в великих учёных): Джон Эккерт, Джон Мокли (Моучли), Говард Эйкен, Джон Атанасов — все находились «вне зоны доступа» Конрада Цузе.
И это та ситуация, когда изоляция оказалась плюсом, а не минусом! Конрад самостоятельно создал то, над чем «бились» целые институты, с именитыми учёными, которых вы видите выше, причём создал по-своему.
Как у него это получилось?
После окончания института и недолгой работы на авиазаводе (именно эта работа, возможно, спасла ему жизнь в дальнейшем), Конрад решил заниматься бизнесом и создать собственный компьютер. Мастерская в родительском доме, финансовая и техническая помощь друзей позволяют приступить к созданию первого механического компьютера.
Первый компьютер изначально назывался «VersuchsModell 1» или просто «V-1», что означало «экспериментальная модель 1», но после Второй Мировой войны сменил название на «Z-1», немецкие ракеты были плохой рекламой для названия компьютеров. На фотографии ниже вы видите тот самый компьютер Z-1 в гостиной семьи Цузе, справа самого Цузе, а слева его друга, Хельмута Шрайера, без которого вся идея могла не выстрелить, но о нём мы вам расскажем чуть позже.
На фотографии справа Конрад Цузе, слева – Хельмут Шрайер, посредине – компьютер Z-1, оригинальный. Фото 1936 года.
❯ Что такое Z-1, и что он мог?
Если глобально – это механический калькулятор, работающий в двоичной системе счисления. У этого калькулятора был электрический привод с ограниченной программируемостью (он имел ограниченное количество исполняемых инструкций) и возможность считывать инструкции с перфоленты. Его вполне можно называть компьютером: он имел блок управления, устройство ввода-вывода, мог осуществлять вычисления с плавающей запятой. Он умел осуществлять сложные вычислительные действия: умножать (путём повторного сложения) и делить (путём повторного вычитания). Команды вводились с перфокарт и не хранились в самом компьютере. Кроме того, устройство ввода-вывода умело переводить двоичные числа в десятичные и осуществлять обратную операцию.
Импульсатор компьютера Z-1, крупно. Фото 1936 г.
Общий вид первой модели, 1936 г.
Объясним, как примерно это работало.
В основе вычислений лежат логические вентили – элементы, которые могут выполнять элементарные логические операции. В компьютере Цузе такими элементами выступили металлические пластинки, которые могли только сдвигаться линейно чисто механически. Для двоичной системы этого достаточно, чтобы записывать любое число. Для вычислений также используются логические вентили. Это тоже металлические пластинки, которые будут отвечать за более сложные логические операции (И; ИЛИ; НЕ). Эти пластинки должны физически отличаться друг от друга, т. к. они должны напрямую физически взаимодействовать.
Фотография с повреждениями после бомбёжки, 1944 г., тогда же были уничтожены все три машины Z-1, Z-2, Z-3. Выжила лишь четвёртая.
Колоссальной сложностью обладал механический монтаж этих компонентов, т. к. движение каждой металлической пластинки должно было быть связано с движением другой металлической пластинки, кроме того, для вычислений должны были быть задействованы многие слои таких пластин. Можно однозначно сказать: механическая конструкция этого калькулятора была значительно сложнее, чем его логическая структура.
Копия компьютера Z-1, которая хранится в настоящее время в Немецком техническом музе. Копия создана в 1989 году под руководством самого Конрада Цузе.
И представьте: и механическую конструкцию, и логическую структуру придумал и разработал один человек, Конрад Цузе! Этот механизм в итоге весил 500 килограммов, а полностью понимал его работу только сам Конрад. Его друзья, которые помогали и вырезали сотни пластин, суть работы до конца понять не смогли. Эксперимент оказался успешен, этот компьютер правильно посчитал для нескольких человек матрицы 3 на 3.
При этом из-за колоссальной механической сложности аппарат работал достаточно медленно, активно ломался, но смог доказать, что идея автора реализована! Задача создания этого аппарата выполнена!
Новая задача. Что делает исследователь после достижения цели? Правильно, ставит новую цель, берёт новый рубеж!
Так началась история Z-2, новой машины. Там использовалась всё та же механическая память, но за арифметику и логику управления элементами отвечали электромеханические реле. В отличие от предыдущей модели Z-2 использует 16-битную арифметику с фиксированной запятой, Z-1 использовал 22-битную арифметику с плавающей запятой.
Анимация оригинального реле, которое использовалось в Z-3, к сожалению, от Z-2 не сохранилось ничего:
Но Z-2 имел серьёзное практическое значение, в 1940 году он был представлен перед учёными Немецкой авиационной лаборатории в Берлине – Адлерсхофе (крупнейший научно-технический проект, который существует до сих пор). Во время презентации Z-2 прекрасно выполнил свои задачи, и Конрад получил финансирование на создание следующей машины от правительства Германии. Никаких чертежей, частей или фотографий Z-2 не сохранилось, всё было уничтожено во время войны.
Анимация оригинального шагового переключателя, который использовался в Z-3:
И вот тут стреляет, словно Чеховское ружьё, друг Конрада Хельмут Шрайер. Он предлагает заменить реле на электронные лампы и успешно показывает пример того, как это ускорит работу. Возможно, ситуация бы развивалась совершенно иначе, но власти Германии, к которым обратились за финансированием Цузе и Шрайер, отказались выделять колоссальные средства на создание компьютера на лампах, и Z-3 был создан в 1941 году вновь с использованием электромеханических реле. А в 1943 году компьютер ЭНИАК в США показал, что технология ламп действительно эффективна, но просто чудовищно дорога. Вернёмся в Германию. В компьютерах Цузе лампы тоже появятся, но только через несколько десятилетий.
Наступил 1941 год, Конрад Цузе завершил работу над Z-3. В нём использовалось около 2 000 реле, технически это была куда более совершенная машина. Так, тактовая частота была около 5–10 Гц (у первой версии – 1 Гц), плавающая запятая изменена, появилась возможность обработки исключений (минус/плюс бесконечность и неопределённое). Этот компьютер уже использовался на практике: там осуществлялись некоторые практические расчёты. Немецкий научно-исследовательский институт авиации использовал его для статистического анализа флаттера крыла. Флаттер – это специфические колебания крыльев во время полёта самолёта, которые даже могут его разрушить. Подробнее об этом явлении советую почитать тут.
Требования к пространству и источнику питания Zuse Z-3, фрагмент технической документации.
Фото 1942 г. Предположительно, специальная модель компьютера для вычислений в области авиации.
Об этой части работы Цузе информация несколько разнится, встречаются упоминания специальных машин для вычисления измерений крыльев. На фото, если верить интернет-архиву Цузе, специальная модель S1 для измерения крыльев.
И вот именно сейчас стоит сказать пару слов о личности Цузе.
Ниже можно увидеть рабочее удостоверение 1942 года, во время работы учёного на авиационном заводе. Символика на печатях закрыта ввиду современной ситуации с публикацией архивных документов.
Текст над фото — «Фотография владельца или законного представителя следующей компании». Текст под фото — «собственноручная подпись»; Текст под подписью — «Подтверждение того, что владелец удостоверения личности, идентифицированный по изображению выше, сам подписал документ.
Цузе не был членом партии, вместе с тем не сохранилось никаких сведений о его отношении к работе на нацистскую военную структуру, с учётом того, что его изобретения однозначно использовались в авиации и разработке прототипов ракет.
Автор этого текста считает, что стоит внимания его позднее, уже мемуарное воспоминание. Конрад писал, что «в наше время лучшим учёным и инженерам обычно приходится выбирать: или выполнять свою работу ради более или менее сомнительных деловых и военных интересов в рамках «сделки с дьяволом» или вообще не заниматься своей деятельностью». Это свободный перевод цитаты из его книги «Der Computer – Mein Lebenswerk» 1984 года. Эта мысль, как кажется автору текста, отражает общую дилемму учёных двадцатого века, когда изобретения, даже такие мирные, как большой и сложный калькулятор, могут использоваться для уничтожения людей.
В военное время Конрад работал над созданием следующего компьютера, Z-4, и успешно создал его практически в самом конце войны. Конрада и его технику эвакуировали из Берлина незадолго до конца войны, однако, к союзникам техника не попала, как не пошёл работать на союзников и сам учёный.
Технически компьютер Z-4 впечатлял. Память перешла на 32 бита. Появился специальный блок, который перфорировал ленты с программами (что очень сильно упростило программирование и корректировку программ). Появилась возможность использовать квадратный корень, функции МАКС и МИН. Использовались сменные перфоленты с программами и подпрограммами.
Сделаем небольшое отступление и познакомимся с женщиной, которая за Z-4 работала.
Сохранились уникальные воспоминания первой немецкой женщины-программиста, Урсулы Уолк, которая работала на Конрада Цузе в послевоенное время, про его личность и некоторые аспекты работы.
В 1948 году, когда Урсула, имея серьёзный технический опыт, работала на уборке территории (жизнь в послевоенной Германии тоже такой себе сахар), к ней подошёл сотрудник фирмы Цузе и предложил работу непосредственно за Z-4. При этом он предоставлял медицинскую страховку и небольшую зарплату*.
*Примечание от автора текста. В послевоенной Германии была карточная система, которую отменили в ГДР с 1948 года, а в ФРГ – с 1950-го. Сам факт наличия зарплаты от частной фирмы был однозначным плюсом, как и возможность заниматься в соответствии со своей квалификацией, а не уборкой территории.
Урсула вспоминала, что компьютер стоял в подвале склада муки деревенского пекаря. Условия труда в этом подвале были довольно… временными. Проточной воды не было, и сотрудникам пришлось пользоваться туалетом в соседнем ресторане. Было только одно окно, освещение исключительно электрическое. Местные жители считали компьютер «странной машиной», однако, Цузе смог добиться их расположения и уважения от местных, когда выиграл пари. Пари простое: кто быстрее рассчитает счёт за молоко — молочная ферма или Цузе и его компьютер? Цузе победил.
Сама Урсула выполняла простую работу: она вводила числа в калькулятор и производила их вычисления в соответствии с программой, кроме того, заполняла и чертила документацию самого Z-4, печатала диссертацию Конрада Цузе и отправляла её в университет для защиты. Защита не состоялась, т. к. Цузе не отправил 400 марок, работу просто не приняли в рассмотрение, о чём, если верить Урсуле, Цузе не переживал и периодически на эту тему шутил.
Вернёмся к истории нашего героя.
Компьютер Z-4 был полностью закончен в 1945 году и вывезен из Берлина. В 1946 году Цузе создаёт фирму, которая будет заниматься продажей компьютеров, но коммерческая жилка громко заговорила в 1949 году. Цузе встречает Эдуарда Штифеля, швейцарского математика, который только что вернулся из США, познакомившись с достижениями американской компьютерной техники. Он решил испытать Цузе и его Z-4 дифференциальным уравнением, программу для решения которого Цузе написал в его присутствии. Демонстрация была впечатляющая, и уже в следующему году Штифель покупает у Цузе его компьютер (сделанный на деньги вермахта, но принадлежащий фирме Цузе) для Швейцарского федерального технологического института Цюриха, где работал Штифель.
Эдуард Штифель
Наконец-то компьютер Цузе начал выполнять задачи мирного времени. Его купили специально для расчётов строительства плотины Клезон-Диксенс в Швейцарии. В ближайшие два года это будет единственный коммерческий (!) работающий компьютер в континентальной Европе, да и в целом второй работающий компьютер в мире. Он проиграет только американскому компьютеру BINAC, но тот на практике свои задачи и не выполнял, так что Z-4, с некоторой натяжкой, может считаться первым настоящим коммерческим компьютером. В 1954 году Z-4 снова был продан, в этот раз Франко-германскому исследовательскому институту во Франции, где активно работал до 1959 года, пока попросту не устарел. Сегодня оригинал этого компьютера – музейный экспонат, который находится в Немецком музее Мюнхена (Deutsches Museum von Meisterwerken der Naturwissenschaft und Technik).
Гидрокомплекс Клезон-Диксенс, Швейцария, наши дни.
Бизнес процветал, за Z-4 пошла целая серия компьютеров. На компьютере Z-22 впервые использовались электронные лампы (а ведь эту идею Цузе предложил ещё в 1938 году), а уже Z-23 перешёл на транзисторы, на которых и создавались все остальные компьютеры. Компьютеры продолжали производиться до 1960-х гг., и только тогда Zuse KG (так называлась фирма к этому периоду) просто проиграла конкурентную борьбу. В 1962 году фирма была продана компании Brown, Boveri & Cie., а затем компании Siemens, которая и остановила производство компьютеров серии «Zuse» к концу 1960-х гг. При этом сам Конрад Цузе в фирме остался в должности научного консультанта и не прекращал заниматься наукой до конца своей жизни.
❯ Plankalkül — первый высокоуровневый язык программирования
Наш герой не только «герой» железа, но и создатель первого высокоуровневого языка программирования. Про это нужно рассказывать отдельно, уже когда вы будете знакомы с его железом. Возможно, вы скажете, что первый язык — это FORTRAN, но он первый широко известный и практически применимый. Фортран создавался с 1953 года, а Plankalkül был создан Конрадом Цузе лично ещё в 1942 году (работа над языком продолжалась до 1945 г. и далее), непосредственно во время войны, но… это был теоретический язык.
Сам Конрад не верил, что его язык действительно найдёт применение на практике:
Plankalkül родился исключительно как результат теоретической работы, без всякой связи с тем, появятся или нет в обозримом будущем машины, подходящие к программам на Plankalkül». Слишком он опережал своё время, да и уровень международного сотрудничества в 1942 году для гражданина Германии был… не самый располагающий к распространению языков программирования.
Само название языка Plankalkül – это два слова немецкого языка со значением «план» и «исчисление». Этот язык был планом счислений для вычислительной системы Z-4. Именно при создании языка Конрад чётко выделил в работе своего устройства аппаратное и программное обеспечение, поставив между ними черту.
Исторический указатель на доме, где Цузе работал над Plankalkül.
Гений Цузе заключался в том, что его язык не был привязан к конкретной вычислительной машине, её архитектуре или набору команд. Это был первый в мире символический язык, привычного понятия «алгоритмичный язык» ещё просто не существовало. В сам язык он ввёл понятие «объект», который мог быть «примитивным», основанным на двоичных числах разной длины, или «составным», т. е. включать структуры, рекурсивно определяемые массивы произвольной размерности и т. д. В этом языке появилась возможность записывать сложные синтаксические конструкции, и, соответственно, осуществлять сложные задачи. Для решения сложных задач Конрад разработал собственный синтаксис. Была реализована возможность работы с массивами и подмассивами, а также использование подпрограмм. Подробнее для специалистов в области программирования советую научную статью про данный язык по QR-коду выше или по первой ссылке из пункта литературы. Мы же продолжим информировать «рядового» читателя.
Казакова, И. А. Plankalkül – первый высокоуровневый язык программирования / И. А. Казакова // Прикладная информатика. – 2012. – № 5(41). – С. 128–131. Текст в открытом доступе на Елайбрари, в нём также есть примеры программы на этом языке.
Конрад Цузе в 1957 году очень красиво и образно выразился о своём языке, что желает, чтобы он «спустя время вернулся к жизни, словно спящая красавица», и оказался прав. Его язык ожил, когда в 2000 году, уже после смерти учёного, написали интерпретатор для языка (на Хабре есть подробный рассказ про интерпретатор) и на практике испробовали его.
Язык не получил распространения и известности в первую очередь из-за того, что руководство по языку было опубликовано только в 1972 году, он просто оставался неизвестным для учёных всего мира. Без сомнений, коммерческая деятельность Конрада оказала на это своё влияние, если он на диссертацию «компьютерную мышь» положил, что ему мешало также положить и на публикацию «теоретического» языка?
Этот язык мог «перевернуть» всю современную ему информатику, ведь пока нигде не были представлены условные конструкции, циклы, массивы, возможность описывать и вызывать подпрограммы, но условия, в которых этот язык был создан, не позволили ему стать всемирно известным, к моменту публикации документации язык уже сильно устарел. Устарел безнадёжно.
Жизнь Конрада Цузе не была простой. Он в одиночку выиграл технологическую гонку у огромных корпораций и групп учёных, однако ни он сам, ни другие учёные об этой гонке не знали. Невероятная тяга к прогрессу, к облегчению монотонного труда позволила создать компьютер, обогнавший своё время. Позже, когда достижения Цузе были признаны европейской научной общественностью, учёные с печалью говорили: «Узнай о них весь мир в своё время, прогресс мог бы сделать несколько шагов намного быстрее». Учёный получил множество почётных степеней, развивал ряд идей теоретического понимания Вселенной, но в итоге наглядно показал, что в современном мире один человек, даже самый гениальный, больше не может соревноваться с целыми научными институтами. Однако чуть больше восьмидесяти лет назад один человек всё ещё мог на равных соревноваться с системой.
Список литературы и источников по теме:
Raúl Rojas — «Konrad Zuse’s Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3», IEEE Annals of the History of Computing, Vol. 19, No. 2, 1997 (переведена на русский);
Казакова, И. А. Plankalkül — первый высокоуровневый язык программирования / И. А. Казакова // Прикладная информатика. – 2012. – № 5(41). – С. 128-131;
Козырев, А. Н. Параллели — Анатолий Китов и Конрад Цузе / А. Н. Козырев // Цифровая экономика. – 2020. – № 3(11). – С. 60-72. – DOI 10.34706/DE-2020-03-07;
«Чат на чат» — новое развлекательное шоу RUTUBE. В нем два известных гостя соревнуются, у кого смешнее друзья. Звезды создают групповые чаты с близкими людьми и в каждом раунде присылают им забавные челленджи и задания. Команда, которая окажется креативнее, побеждает.
Польская студия CD Projekt Red в партнёрстве с производителем игрушек Zing Toys анонсировала фигурку «Скиппи» (Skippy) — говорящего пистолета модели HJKE-11 «Юкимура» корпорации «Арасака» из Cyberpunk 2077.
Созданная по образу внутриигрового аналога версия «Скиппи» от Zing Toys представляет собой функциональный бластер с дальностью около 15 метров (50 футов), стреляющий гелевыми шариками на водяной основе.
В отличие от «Скиппи» из Cyberpunk 2077, вариант Zing Toys оснащён не встроенным искусственным интеллектом, а лишь набором предзаписанных звуков из игры (активируются по нажатию кнопки на корпусе).
Во время стрельбы дуло «Скиппи» подсвечивается. Усилить подсветку и «разблокировать функцию дополненной реальности» можно с помощью QR-кода, размещённого на упаковке.
В комплекте с самим «Скиппи» от Zing Toys идут подставка со скрытой зарядной станцией, два значка в виде «Скиппи», защитные очки, постер, нашивка и набор гелевых шариков.
Стоимость реплики «Скиппи» от Zing Toys составляет 150 долларов США (около 13 тыс. рублей) в американском магазине CD Projekt Red и 185 евро (17,3 тыс. рублей) в европейском. Доставка ожидается на протяжении августа текущего года.