یک طراح الکترونیک خودآموخته به نام مایک (Mike)، اخیراً جزئیات پروژه رایانه قدیمی خود را در هکدی (Hackaday) به اشتراک گذاشته است. این دستگاه قطعا یک رایانه قدیمی است، زیرا در طراحی آن از ظرافتهای قطعات رایانهای مدرن مانند ریزپردازندهها یا میکروکنترلرها خبری نیست. در عوض، رایانه مایک «یک طراحی مدرن ۸ بیتی است که با لامپهای خلاء بازیافتی دهه ۱۹۵۰ ساخته شده است.» این دستگاه از ۴۶۰ لامپ تریود دوبل 6N3P (سیریلیک 6Н3П-ЕВ) ساخت اتحاد جماهیر شوروی استفاده میکند که حدود ۵۰ سال پیش تولید شدهاند و با دیودهای ژرمانیوم مناسب همان دوران ترکیب شدهاند.
رایانه مبتنی بر لامپ خلاء دیواری که در ویدئوی بالا مشاهده میکنید، ظاهراً سومین رایانه لامپی است که مایک در این دهه مهندسی کرده است. نسخههای قبلی گاهی به پایانی انفجاری ختم شدهاند...
البته، تعدادی رایانه معروف از نظر تاریخی وجود داشتهاند که مبتنی بر آرایههایی از این لامپها یا شیرها هستند و عملکرد مشابهی را به ترانزیستورهایی که تا حد زیادی جایگزین آنها شدند، ارائه میدهند. دلایل زیادی وجود دارد که صنعت رایانه از لامپها به سمت ترانزیستورها و سپس مدارهای مجتمع سیلیکونی (Silicon ICs) حرکت کرد، اما علاقهمندان به چنین عملکردهایی پایبند نیستند.
مایک به چند نقطه ضعف لامپهای خلاء اشاره میکند. نکته قابل توجه این است که این طراحی ساده رایانه ۸ بیتی برای اجرا به ۴۶۰ عدد از این لامپهای شکننده، نسبتا حجیم و در حال درخشش با حرارت سفید نیاز دارد. علاوه بر این، این مدلهای دستدوم/قدیمی انبار شده 6N3P تنها حدود ۵۰۰ ساعت عمر عملیاتی دارند، بنابراین چند قطعه یدکی دم دست مورد نیاز است، و همچنین یک نردبان برای رسیدن به کل آرایه لامپها لازم است، زیرا ممکن است در هر زمانی بسوزند. لامپها داغ کار میکنند، بنابراین اتاق رایانه مایک همیشه گرم است، چه فصل سال آن را به چیز خوبی تبدیل کند چه نکند. یک کپسول آتشنشانی همیشه در دسترس نگه داشته میشود و اتاق بوی گرد و غبار سوخته میدهد.
عملکرد و قابلیتها به همان اندازه که ممکن است انتظار برود محدود است. مایک خاطرنشان میکند که راهاندازی رایانه لامپی (The Tube Computer - MK3) به معنای انتظار ۱۰ تا ۱۵ دقیقهای پس از روشن شدن است تا دستگاه به معنای واقعی کلمه گرم شود. به این کار یک بازنشانی اجباری برای قرار دادن لامپها در یک حالت عملیاتی یکپارچه دنبال میشود.
برای عملکرد محاسباتی، معماری رایانه لامپی مایک از یک طراحی منطقی حسابی برای انجام تنها پنج عملکرد ضروری مورد نیاز برای مجموعه دستورالعملهای خود (جمع، انتقال، نقیض، افزایش و XNOR) استفاده میکند. در همین حال، چرخه دستورالعمل آن بر روی یک معماری بدون پایپلاین با یک چرخه دریافت شش مرحلهای و تکاجرایی متکی است.
اجزا:
- ۴۶۰ عدد لامپ خلاء 6N3P
- ۴۶ عدد برد مدار چاپی ۱۰ لامپی
- یک عدد پنل اکریلیک ۱۹۰ در ۱۳۰ سانتیمتری ۴ میلیمتری
- ۳ عدد مقطع جعبه آلومینیومی ۲ متری ۳۰ در ۳۰ میلیمتری
- ۵ عدد برد مدار چاپی بکپلین
تعامل کاربر با این رایانه دستساز دیواری بسته به برنامه در حال اجرا متفاوت است. در حال حاضر، مایک آن را طوری تنظیم کرده است که یک شبیهساز کشتی هوایی را اجرا کند که یک کشتی هوایی بریتانیایی R80 را از برایتون به پاریس هدایت میکند. مایک میگوید: «با فشردن کنترلها روی تصویر پل R80، میتوانید نرمافزار کشتی هوایی را هدایت کنید. این دکمههای غشایی به سادگی ۵ ولت را مستقیماً به برد ورودی رایانه لامپی اعمال میکنند. شما میتوانید بالاست، انتشار گاز، قدرت موتور، آسانسورها، سکان و تجهیزات پهلوگیری سینه را که برای رها کردن کشتی هوایی از برج استفاده میشود، کنترل کنید.»
یکی دیگر از ویژگیهای جذاب این طراحی رایانه که اعتراف میکند «الان بساز، بعداً تعمیر کن»، نمایشگر ارقام برگردان راهآهن بریتانیا است که صدای کاملاً شنیداری دارد. آن افزونه طعم کاملاً متفاوتی از نوستالژی را برای برخی از خوانندگان ما تداعی خواهد کرد.
منبع: tomshardware.com