Počítač bez integrovaných obvodů

Počítač bez integrovaných obvodů
« kdy: 08. 10. 2021, 07:20:04 »
Čistě teoreticky, jak výkonný PC by bylo možné sestavit bez použití integrovaných obvodů, tj. jen za pomocí soudobých součástek povrchové montáže. Šlo by dosáhnout alespoň takového výkonu jako u 80286?


Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #1 kdy: 08. 10. 2021, 07:39:25 »
https://monster6502.com/ - 6502 s +- 3k tranzistormi

286 má 130k tranzistorov. Reálnu možnosť výroby teda nechám na posúdenie ctenému čitateľovi.

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #2 kdy: 08. 10. 2021, 08:52:10 »
Já si tipnu, že výkon 80286 (5MHz) nelze s diskrétními součástkami dosáhnout, protože limitující jsou i vzdálenosti mezi tranzistory a jejich velikost (běžný tranzistor se otevírá a zavírá xnásobně pomaleji a to limituje frekvenci celého procesoru). I ta replika 6502 jede max 50 kHz místo 1MHz.
« Poslední změna: 08. 10. 2021, 08:54:44 od kotelgg »

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #3 kdy: 08. 10. 2021, 09:20:36 »
je to "jen" 8bit ale i tak dobrej zdroj info jak to udelat nejen teoreticky ale i prakticky
https://eater.net/
+ma skvelej youtube

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #4 kdy: 08. 10. 2021, 10:12:15 »
Tak limitující bude především kapacita aktivních diskrétních prvků.
S tou se dá bojovat výběrem vhodného aktivního prvku v dané pozici (BJT/MOSFET), provozem aktivního prvku (nesaturovat BJT, zapojení, nap. napětí) a proudem (větší proud = větší rychlost sepnutí) -> takže dalším limitujícím faktorem bude spotřeba. Některé komponenty v IO die celkem běžné (BJT s více emitory, MOSFETy s více hradly, čtyřelektrodové MOSFETy atd.) se budou muset obcházet komplikovanějšími zapojeními s více diskréty, pasivy atd.
Příklad při použití běžného MOSFET smetí (2N7002, BSS138,...): Pokud daná funkce během jednoho hodinového cyklu vyžaduje, aby signál prošel přes pět tranzistorů v kaskádě, tak při worstcase 200 ns na tranzistor je max clk hned 1 MHz. A to pět tranzistorů nemusí být nic extrémního (nějaká logická funkce + latch/FF).
Co se týče vzdálenosti, tak tam se bude spíše bojovat se signálovou integritou, fyzickým propojením prvků (nějaké vícevrstvé - stohovatelné? - 3D uspořádání) a z toho pramenícím požadavkem na účinné chlazení.
Třeba při hodně optimistických 8 x SOT23 na 1 cm3 (i s PCB, pasivy apod.) jsme při 100k tranzistorech na krychli o hraně čtvrt metru. Při 1 mW avg na tranzistor máme k chlazení hnedle 100 W. Ale co to je mW na diskrétní tranzistor který se příliš nefláká, třeba 200 uA avg při 5 V. To není zrovna moc náboje na tahání za 30pF gate + spoj v rytmu hodinového kmitočtu. Dáme mA a jsme na 500 W. Atd.
A to se bavíme jen o CPU.


Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #5 kdy: 08. 10. 2021, 15:31:45 »
A co tak pouzit diskretne suciastky k stavbe exotickejsieho cpu, napriklad  pracujuceho v trojkovej sustave ?

http://xyzzy.freeshell.org/trinary/CPE%20Report%20-%20Ternary%20Computing%20Testbed%20-%20RC6a.pdf

https://www.computer-museum.ru/english/setun.htm

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #6 kdy: 08. 10. 2021, 19:07:29 »
je to "jen" 8bit ale i tak dobrej zdroj info jak to udelat nejen teoreticky ale i prakticky
https://eater.net/
+ma skvelej youtube

Ten clovek je blazen ;-) jeho serie o 6502 a ty miliony dratku na breadboardech, proste uzasny. Vratil jsem se do mladi a mych zacatku s pocitaci ( je to k nevire ale i po 30ti letech kdy to nepotrebuj si pamatuji opcode nekterych instrukci 6502 ).

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #7 kdy: 08. 10. 2021, 20:39:44 »
Ten clovek je blazen ;-) jeho serie o 6502 a ty miliony dratku na breadboardech, proste uzasny. Vratil jsem se do mladi a mych zacatku s pocitaci ( je to k nevire ale i po 30ti letech kdy to nepotrebuj si pamatuji opcode nekterych instrukci 6502 ).

Kdysi jsem měl studenta, co přinesl prototyp diplomky s 8031 (takže registr, EPROM venku, SRAM venku, displej atd.) na tom největším nepájivém kontaktním poli, co v GME měli (snad 25 x 25 cm). Měl tam tolik drátových propojek univerzálním zeleným zvonkodrátem, že nebylo místy vidět to pole. Vše pěkně v pravých úhlech, někde i 5, 6 vrstev na sobě. Nosil to v krabici od bonboniéry vložené mezi skripta v kabele a světe div se, ono mu to chodilo. Až jednou po tlačenici v 143...

174, 0, 4
208, 3
206, 1, 4
206, 0, 4

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #8 kdy: 08. 10. 2021, 21:52:20 »
Tech blaznu co si takto hraji uz po svete par je http://www.megaprocessor.com/
Jinak nerychlejsi pocitac postaveny na tranzistorech je z roku 1964 https://en.wikipedia.org/?title=CDC_6600
Vse pozdejsi bylo na integracich a vzhledem k tomu, kolik takova vec z transitoru stoji uz to asi nikdo neprekona.

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #9 kdy: 08. 10. 2021, 22:44:48 »
Koukam ze naslednik CDC 7600 je take nekde uvaden jako ze byl taky jeste z diskretnich tranzistoru.

RDa

  • *****
  • 1 729
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #10 kdy: 08. 10. 2021, 23:39:33 »
Jinak nerychlejsi pocitac postaveny na tranzistorech je z roku 1964 https://en.wikipedia.org/?title=CDC_6600
Vse pozdejsi bylo na integracich a vzhledem k tomu, kolik takova vec z transitoru stoji uz to asi nikdo neprekona.

A tento meli v CSU:
https://en.wikipedia.org/wiki/CDC_3000_series
https://www.czso.cz/csu/czso/ceskoslovenske-scitani-lidu-1970

By me zajimalo kam se to podelo, nebo zda maj muzeum :)

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #11 kdy: 09. 10. 2021, 12:01:30 »
Jestli s tím nemáš žádné zkušenosti tak se domnívám, že máš naivní představu.
Jinak se koukni na odkaz kde jsou knihy od Martina Malého
https://knihy.nic.cz/

Avšak 286, či něco podobného nebo kompatibilního, doma na koleně nevyrobíš. Ztráta času.
Zaměř se spíš na něco podobného Arduino, a aplikace nedělej v tom jejich prostředí, ale zkus si to napsat v céčku, netuším zda jde použít v Atmelu Assembler, zkrátka něco nízkoúrovňového. A nebo se zaměř na ARM.

Ale myslím si, že nechápeš ani základní souvislosti na úrovni instrukčních sad. V každém případě x86 se licencuje.

Jinak, asi za 20 EUR se dá koupit velmi levné Rapsberry. To nechť ti je vzorem!

BoneFlute

  • *****
  • 1 823
    • Zobrazit profil
Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #12 kdy: 09. 10. 2021, 23:56:21 »
Jestli s tím nemáš žádné zkušenosti tak se domnívám, že máš naivní představu.
Jinak se koukni na odkaz kde jsou knihy od Martina Malého
https://knihy.nic.cz/

Avšak 286, či něco podobného nebo kompatibilního, doma na koleně nevyrobíš. Ztráta času.
Zaměř se spíš na něco podobného Arduino, a aplikace nedělej v tom jejich prostředí, ale zkus si to napsat v céčku, netuším zda jde použít v Atmelu Assembler, zkrátka něco nízkoúrovňového. A nebo se zaměř na ARM.

Ale myslím si, že nechápeš ani základní souvislosti na úrovni instrukčních sad. V každém případě x86 se licencuje.

Jinak, asi za 20 EUR se dá koupit velmi levné Rapsberry. To nechť ti je vzorem!

Mě se ta otázka líbí. V čem je problém?

RDa

  • *****
  • 1 729
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #13 kdy: 10. 10. 2021, 00:09:56 »
Tak on ten vykon je relativni..

Treba ona 80286 ma  0.9 MIPS, 1.5 MIPS, ci 2.66 MIPS (6/10/12 MHz) - 16bit
Pak trandak CDC-6600 ma 2 MIPS pri 10 MHz (60bit)

A takove dnesni arduino s XMEGA ma klidne 32 MIPS pri 32 MHz! (8bit)

Ale trocha to jsou jako jabka a hrusky.
Pochybuji ze se dozvime, co bylo zamerem puvodniho tazatele, protoze se jedna o anonyma bez historie..

Re:Počítač bez integrovaných obvodů
« Odpověď #14 kdy: 10. 10. 2021, 07:22:44 »
Pokud bys připustil aspoň TTL, dá se postavit třeba tohle: http://www.magic-1.org/

Problém je, že spousta těchhle obvodů už se dost problematicky shání, ale pomalu se rýsuje jejich možná domácí výroba. Zatím to umí asi tak jeden člověk na světě: https://www.youtube.com/watch?v=IS5ycm7VfXg :P

Trilogii Martina Malého doporučuji, není to sice žádný superodborník, ale kdysi o takových věcech snil, nepustilo ho to, naučil se to, a dokázal to! Takže je tam spousta informací pohromadě na jednom místě a nakažlivé nadšení.