компы

+18 Истинная история компьютеров.

Аннотация.

Данный рассказ написан по сюжету книги "книга власти", которая представлена на моей страничке, и является расширенным повествованием о создании компьютеров Годом. Поскольку я пришёл к выводу, что сюжет книги власти недостаточно подробно и недостаточно достоверно повествует об истории Года и его гибели. Также этот рассказ частично изменяет историю "книги власти". Также рассказ не является повествованием от лица героя, а только описывает события в хронологическом порядке, и только те события, которые я хотел откорректировать от основного сюжета основной книги.

Напомню что сюжет книги вращается вокруг человека по имени Год, который обладал способность не стареть, и потому прошёл все времена человечества, создав огромный вклад в науку и культуру людей.

Следует сказать, что самые первые компьютеры Год решил создать ещё во времена Древней Эллады, а позже Древнего Рима. Эти компьютеры не были функционально компьютерами, и они даже не были электрическими устройствами, а это были сложные механические игрушки, с весьма спорной полезностью.

Просто Год очень хотел создать разумную машину, способную выполнять сложные расчёты, и он подумал, что такая машина пригодилась бы для навигации в средиземном море. Машина, представляла из себя устройство размерами с сотовый телефон, только значительно толще, порядка 150х90х60мм, это приблизительные габариты устройства. Внутри устройства имелось несколько сотен деталей, проводов, шестерёнок и пружинок, самые маленькие из которых имели размеры до 0,2мм. Также имелся небольшой механический экран куда выводились координаты. Устройство позволяло ориентироваться по звёздному небу и определять положение корабля в средиземном море. Для этого пользователю требовалось выставить точную дату и положение звёздного неба.

Устройство было очень и очень дорогим и сложным, Год лично делал каждое устройство по нескольку месяцев. И оно позволяло худо-бедно ориентироваться в средиземном море, однако практически с развитием навигационных инструментов позволяющих определять долготу и широту, устройство со временем стало бесполезным хламом. Но для флотоводцев Эллады и Древнего Рима обладание столь сложным навигационным прибором было мечтой.

Как я уже говорил ранее устройство было механическим, а не электрическим, тем не менее то был самый первый в истории человечества и самый примитивный компьютер. Цель его создания был эксперимент, а не практика, Год просто хотел попробовать свои силы. В дальнейшем Год не создавал таких устройств, по причине их бесполезности.

Позже в средневековье были созданы первые механические калькуляторы, отдалённый предок бинарных компьютеров. Но это уже другая история, и такие калькуляторы делал не только Год но и обычные люди.

По сути, история современных компьютеров началась в конце лета 1940ого года, когда власти Великобритании принудительно вывезли Года из Англии в США, полагая, что начавшаяся вторая мировая война может угрожать жизни бессмертного. Год не старел, но современное оружие могло убить его.

Покинув Англию, где он до 1940ого года был тайным правителем, Год лишился власти и оказался в США. Там он провёл пресс конференцию на которой наметил планы по своей работе.

Дело в том, что в тот период в среде учёных шли диалоги о возможности создания атомного оружия, атомной бомбы, и власти США хотели, чтобы Год создал им ядерную бомбу, чтобы остановить Японию и Германию.

Год был знаком с теорией изготовления ядерного оружия, и сообщил президенту США, что для создания ядерной бомбы необходимо провести огромное количество точных вычислений, для которых ему понадобится электронно вычислительная машина, компьютер. И для того чтобы создать атомную бомбу, сначала надо создать компьютер.

На самом деле Год отчасти лукавил, и компьютер ему был нужен не только для создания атомной бомбы, но и чтобы вернуть власть. Тем не менее, ему предложили создать прототип компьютера и показать его правительству США для анализа.

Год сказал, что на создании примитивного прототипа ему требуется несколько десятков помощников и месяц времени, а также он указал нужные для этого компоненты.

Самый первый компьютер Года был создан в конце лета 1940ого года, Год работал над ним около месяца, и он представлял из себя калькулятор на бинарной логике, способный считать числа порядка 15 знаков с плавающей запятой (как современные double). При этом процессор калькулятора был на магнитиках и электрических переключателях, а не на полупроводниках, из-за чего скорость работы двух разрядного процессора составляла что-то около 30 герц. И компьютер мог вычислить несколько чисел за несколько секунд. При этом двух разрядный процессор в одно действие вычитал числа от 0 до 3, и на работу с большими числами ему требовалось больше операций. Так на вычисление 4х битных чисел требовалось в 4 раза больше действий, то есть 4 герца.

На конференции Год пояснил, что для создания атомной бомбы требуется создать намного более сложную вычислительную машину, а представленный им калькулятор размером с табуретку со светодиодным экраном, способным выводить только числа на самом деле является лишь прототипом. Который использует принципиальную схему, которая будет внедрена в гораздо более мощное и сложное устройство. Год также предупредил, что вся работа по созданию компьютеров займёт не менее двух лет, и будет представлять из себя последовательную разработку несколько всё более и более совершенных устройств. И только когда компьютер будет создан, он сможет быстро проводить сложные вычисления, и позволит создать атомную бомбу.

Президент США Франклин Делано Рузвельт провёл короткое совещание со своими советниками, и принял решение изъять у Года его компьютер и передать его на разработку в секретный отдел, которую возглавит другая бессмертная Юань, которая когда-то давно была женой Года и получила бессмертие от него. Юань должна была изучить калькулятор Года и на его основе создать свои собственные машины. Правительство США доверяло Юань значительно больше чем Году.

После изучения машины Юань, она передала его в секретный отдел, из лояльных правительству США учёных, которым была поставлена догнать и перегнать Года в области разработки компьютеров.

Рузвельт очень высоко оценил потенциал технологии, его советники сообщили ему, что такие устройства можно использовать не только для расчётов ядерной бомбы, но и в других сферах, например для создания самонаводящихся снарядов, или роботов с искусственным интеллектом. Ну то есть было описано всё то что мы имеем сейчас. Только тогда правительство США полагало что сделает всё это гораздо быстрее, а не через 80 лет.

После чего Юань приступила к разработке высокомощных процессоров на магнитиках и электрических переключателях. При этом проекты Юань были засекречены, но в последствии использовались как компьютеры созданные в США и Англии. Юань очень быстро поняла что для устройства со скоростью работы от 50 до 400 герц не стоит ждать больших высот, и оно может обрабатывать большие объёмы данных только в многоядерных системах, когда тысяча устройство объединена в один вычислительный блок и 400 герц на тысячу уже 400 тысяч герц, то есть 400 тысяч операций в секунду.

Также Юань столкнулась с проблемой очень быстрого износа переключателей.

Тем временем Год, лучше разбиравшийся в естественных науках, пришёл к выводу, что использовать электрические переключатели и магнитики в компьютерах неразумно. Подобное устройство обречено на быстрый износ, низкую надёжность, и малую скорость работы. А меж тем стало очевидно, что для нормальной работы компьютера нужен процессор минимум на 100 килогерц.

Год провёл ряд исследований и нашёл решение, он нашёл полупроводники на основе кремния, которые позволяли переключать переключатель с огромной скоростью и без износа. Первый процессор созданный годом был 4 разрядным и имел частоту 90 килогерц. И этот первый компьютер всё равно не был компьютером.

Спустя три месяца должна была состояться выставка соревнование, с призами за самые быстрые микрочипы. Год сам был инициатором этой выставки, ещё до того как пришёл к полупроводникам. И он решил всех удивить, каждая сторона, в том числе и Юань и другие ученики Года готовились к этой выставке. Задача была создать самый быстрый и долговечный одноядерный процессор. Год решил презентовать первый компьютер.

Он отказался от светодиодных цифр заменив экран на монитор из пикселов 300х200 точек, при этом монитор был двухцветным, когда пиксел был включён или выключен. Также Год разработал простейший жёсткий диск на манер патифона, который работал со скоростью до 4 килобайт в секунду и также использовал микрочипы на полупроводниках чтобы работать быстрее.

А также на основе электрического конденсатора была создана первая примитивная оперативная память, порядка 8 килобайт. Оперативная память стала суровым испытанием, и заняла большую часть размера компьютера. И 8 килобайт, тогда это было реально много. Также Год уделил много времени написанию первого языка программирования который Год назвал АА версии 1.0, и на этом языке был написан очень примитивный интерфейс позволявший запоминать текст и делать вычисления.

Наконец состоялся конкурс, конкурсанты представили свои процессоры на магнитиках и переключателях, работавших на скоростях от 50 до 75 герц. Юань презентовала революционный процессор, работавший дольше всех, на скорости 239 герц и это был прорыв по сравнению со всеми остальными разработчиками.

Когда Год показал свой компьютер работавший со скоростью 90 килогерц, это был шок для всех. Их удивил не только невероятный процессор, но и то что экран стал пиксельным, а не светодиодным. И их также удивили возможности процессора, которые очень далеко ушли от возможности просто калькулятора. Поскольку большая и сложная клавиатура Года позволяла печатать текст, запоминать текст и проводить простейшие арифметические вычисления. А также был создан супер примитивный двухцветный пэйнт, позволявший рисовать карандашом чёрным и белым картинки небольшого разрешения.

ЦРУ закрыли зал, где был презентован компьютер Года, и собрали подписки о неразглашении, со всех присутствующих. После чего их на три месяца изолировали от общества, и для части участников изоляция продолжилась. Юань поверили на слово, что она никому не расскажет.

В итоге было принято решение, что Юань продолжит разрабатывать и совершенствовать компьютеры на магнитиках, в то время как Год тайно будет создавать настоящие компьютеры, с конечной целью создания атомной бомбы.

Следующим компьютером Года стал проект на котором он завис на пол года. Процессор компьютера был не очень быстрым, всего одно ядро на 120кГц и он был 4х разрядным, и как следствие для вычисления 8 битных чисел (от 0 до 255) ему нужно было 8 действий, а для вычисления 16 битных чисел (от -32тыс до +32тыс) 16 действий. Тем не менее устройство быстро считало любые формулы.

Год впервые столкнулся с проблемами миниатюризации, ведь все микросхемы собирались вручную, и стало понятно, что чем меньше устройство, тем оно эффективнее. Сам Год был очень опытным мастером и мог собирать очень мелкие схемы, но он не мог работать один.

Также, стало понятно что помимо скорости работы самого процессора большое значение имеет объём и скорость работы его оперативной памяти. Процессор имел кэш 1ого уровня, работавший с той же скоростью что и сам процессор на там помещалось всего 64 байта. Также процессор имел стек помнивший последние несколько использованных переменных. Стек использовался для того чтобы более быстро находить переменные, а не загружать их из оперативной памяти. Также имелась оперативная память работавшая на частоте 45 килогерц с очень большим временем отклика 0,02секунды. В итоге процессор работал очень и очень медленно, часто простаивая сотые доли секунды, ожидая загрузки переменных и данных. Тем не менее это был самый первый компьютер в мире имевший сложную программу.

На нём Год впервые создал то, что по мнению многих тогда было полностью бесполезно. Год создал первые супер примитивные компьютерные игры. И дал поиграть в них своим сотрудникам, обратив внимание, что даже примитивные компьютерные игры воздействуют на интеллектуалов как наркотик, в то время как охранники вообще не интересовались играми, и им не интересно было играть.

Было написано всего 4 игры, очень примитивные шахматы, где компьютер думал на один ход вперёд, а также что-то типа морского боя торпеды, и самая лучшая из игр, это игра где двумерный персонаж с видом сверху ходил по экрану и убивал палкой других таких же двумерных персонажей. При этом имелась всего одна стадия и несколько противников. А также четыре осязаемых стенки в центре, и стоит добавить, что персонаж не мог уйти за край экрана. Эта игра вызвала наибольший интерес у аспирантов.

Далее, когда Год радикально усовершенствовал возможности своего первого языка АА, к нему обратился президент с просьбой расшифровать код немецкой Энигмы. Супер мощный компьютер Года с процессором на 120 килогерц вполне мог это сделать. Году потребовалось около двух месяцев, чтобы написать алгоритм расшифровывавший Энигму. И первый взлом компьютер делал несколько дней, а каждый последующий ключ расшифровывал за два часа. Без компьютера расшифровать Энигму было бы невозможно. И это был первый случай когда компьютеры Года реально пригодились в войне.

Тем временем Юань наращивала производство суперкомпьютеров на переключателях. Она создавал огромные компьютеры размером с комнату, которые имели по тысяче ядер, и могли работать со скоростью до 200 или 400 килогерц в секунду, причём они были 16 разрядными. Но компьютер Юань размером с дом, работал как компьютер Года размером с табуретку.

Следующим проектом Года стал проект командного компьютера для штаба ВМС США. Год заметил что управление флотом на тихоокеанском театре боевых действий можно было бы радикально улучшить, если управлять флотом будет компьютер.

Примерно в течение Года велись работы, в результате которых год создал 4х разрядный процессор мощностью 1МГц имевший кэш память рекордного размера 256 бит и скорость работы оперативной памяти 1МГц, при этом объём оперативной памяти составлял рекордные 4Мб что было много даже для Юань. За постоянную память компьютера отвечало 40 жёстких дисков.

Многие говорили, что было бы неплохо создать многоядерный процессор большей мощности, но Год пришёл к выводу что для данного компьютера особо мощный процессор просто не нужен, зато очень важен объём оперативной памяти. А также Год создал для ВМС огромный монитор с разрешением 1200х800 точек имевший 16 цветов и ещё 16 цветных мониторов малого разрешения для операторов. Таким образом, компьютер обслуживал 16рабочих мест.

В этот период люди, работавшие с Годом самостоятельно выпустили несколько ПК для военных с процессорами около 60кГц и объёмом оперативной памяти до 16кб, которые были использованы под разные нужды. При этом использовались архитектурные решения и софт Года, а также двуцветные мониторы.

После завершения компьютера для ВМС Год наконец приступил к разработке атомного компьютера, это был компьютер, в задачу которого входил расчёт цепной реакции нейтронов в плутонии и уране. Новый компьютер Года был 16 ядерным, и каждое из ядер работало на скорости 1,5МГц, каждое ядро имело собственный кэш на 32 байт, и было 8 разрядным, а также имелся общий кэш на 1024байта. (то есть процессор в один такт мог считать числа от 0 до 255, что было огромным шагом вперёд по сравнению с 4х разрядными процессорами разрабатываемыми ранее) Размер печати устройства составляло 100микрометров и это было рекордно мало для компьютеров собираемых вручную пинцетами.

При этом, несмотря на очень мощный процессор, атомный компьютер имел один основной монитор высокого разрешения 600х400 при 16 цветах и частоте обновления 16Гц и три вспомогательных рабочих места с мониторами 450х300 при двух цветах и частоте обновления 8Гц.

Также для мониторов впервые использовалась видеокарта имевшая 32кб очень быстрой оперативной памяти, работавшей на частоте 90кГц как и восемь четырёх разрядных ядер видеокарты. Атомный компьютер также имел 4Мб оперативной памяти.

После создания атомного компьютера понадобился год исследований и экспериментов для создания первой атомной бомбы. Год практически больше не занимался компьютерами, а работал в основном над созданием первой атомной бомбы. После создания первой бомбы, работы над оружием продолжались ещё год, и помимо бомб Год работал над средствами доставки, в том числе над первыми ракетами. К тому моменту война уже окончилась.

После окончания войны Год упросил правительство США создать для него Силиконовую долину, которая стала центром микроэлектроники США и всего мира. При этом Юань продолжала работы по созданию своих монструозных компьютеров, и её компьютеры покупали и использовались по всему миру.

Несмотря на невероятную мощность атомного компьютера Года, общее количество компьютеров в мире было невелико и измерялось единицами. Кроме тех нескольких супер компьютеров что создал Год почти вручную для США, других сверхмощных малых компьютеров в мире не было. И даже в компьютерах Юань была большая потребность.

Особый треш устроили люди, которые в 1940ом году получили на усовершенствование супер калькулятор Года, они с 1940ого по 1945ый год работали в тайной лаборатории, разрабатывая великий калькулятор и потратили на исследования около 5 млрд долл, создав в итоге калькулятор чуть более совершенный, чем разработанный Годом и они потратили на это 5 лет и 5млрд долл. Великий калькулятор имел одноядерный 4х разрядный процессор на переключателях со скоростью работы 25 герц.

Кроме Года в период с 1943его по 1945ый год его помощниками было создано около 200 компьютеров малой мощности с процессорами менее 300кГц. При этом эти компьютеры, в отличие от компьютеров Года имели крайне неэффективную оперативную память, плохо работали с КЭШем, и при скорости 300кГц порой работали даже медленнее чем первый процессор Года на 90кГц. Также эти компьютеры имели очень мало оперативной памяти от 256 байт до максимум 2кб. Однако даже на таких убожеских компьютерах были написаны первые супер примитивные игры.

Надо сказать, что тема игр тоже очень интересовала Года и его первый компьютер созданный после проекта атомной бомбы, был частично игровым. Год создал аналог атомного компьютера для своих нужд, с чуть более мощным процессором, 4 ядра по 5МГц, более быстрой оперативной памятью. Этот компьютер собирали вручную около сотни человек пол года. Однако он имел монитор на 256 цветов разрешением 600х400 и на нём Год впервые создал ряд игр, которые он писал лично несколько месяцев подряд. Причём эти игры имели цветных персонажей, персонажи двигались, стреляли, и экран имел функцию скроллинга. Видеокарты у компьютера не было, и графика считалась через процессор. Хотя Год уже думал о создании видеокарт для расчётов графики игр, но на тот момент он пришёл к выводу что центральный процессор быстрее выполняет функции расчётов чем это делала бы видеокарта. Тем не менее он оценил возможности супер игр на своём компьютере, показал их Юань и сделал вывод о том, что в будущем возможно создание очень красивых игр для развлечений людей. Тем более что Год пришёл к выводу, что людям игры очень интересны, и они могут быть развивающими.

Следующие несколько лет Год занимался тем что уменьшал печать микросхем и работал над внедрением массового производства процессоров и оперативной памяти. С таким расчётом чтобы ПК Года поставляемые во все уголки мира союзникам США могли иметь до 64кб и даже до 256кб оперативной памяти за адекватную цену, не более 50тыс долл США.

Юань в этот период продолжала развитие суперкомпьютеров, и наконец начала исследования в области полупроводниковых микросхем, которые Год уже давно использовал.

Однако всё более обострялась ситуация с СССР и правительство США просило Года прекратить работу над компьютерами и передать весь задел другим специалистам, полагая что они справятся. В итоге Года упросили заняться космическими и боевыми баллистическими ракетами, чтобы США не отстали в научной гонке от СССР. Год занимался термоядерными бомбами, а также космическими ракетами вплоть до 1969ого года, отложив свою работу над компьютерами. И только после того как Год запустил космонавта на Луну, правительство США позволило ему вернуться к компьютерам.

Несмотря на то, что Год оставил индустрию компьютеров примерно 12 лет назад, особых успехов в этой области достигнуто не было. Хотя было произведено несколько десятков тысяч машин разной мощности. Но все они технически были на прежнем уровне.

После этого Год построил себе бункер в силиконовой долине, и начал свои собственные опыты с компьютерами и искусственным интеллектом. За несколько лет Год сумел наладить около серийное и почти массовое производство процессоров повышенной мощности, которые имели скорость работы 2-3МГц и эти процессоры были 8 разрядными и могли считать за один цикл цифры от 0 до 255, некоторые из процессоров Года были даже 32 разрядными, и могли считать семизначные цифры с плавающей запятой. Также Год наладил выпуск оперативной памяти, что позволило ему обеспечить себя компьютерами с оперативной памятью на десятки мегабайт. А также он начал продавать компьютеры по всему миру, в 1969ом году добившись от правительства США разрешения на торговлю компьютерами. Это было просто сделать, так как в правительстве США тех лет гуляла идея, что дальнейшее усовершенствование компьютеров невозможно. На том основании, что за те 12 лет, что Год занимался космосом, никакого прогресса в области компьютеров не было, кроме увеличения количества производимых машин.

Также с 1969ого года Год начал постепенно создавать единую сеть для всех компьютеров США, а потом и мира, сеть была названа вход в сеть, или Интернет.

Надо сказать, что Год потратил несколько лет на создание первого прототипа искусственного интеллекта, а также мозгов для роботов, которые работали в его бункере вместо людей. Но Год быстро пришёл к выводу, что мощности компьютеров недостаточно для создания полноценного электронного разума, и нужны намного более мощные процессоры и больше памяти. К тому же простейшие расчёты показывали, что для того чтобы робот мог нормально ориентироваться в пространстве, ему нужна камера разрешением не менее 1500х1000 точек при 16битном цвете и частоте кадра не менее 30 герц. Для того чтобы робот мог анализировать такой объём информации нужны процессоры мощностью в гигагерцы.

Тем временем, сговорившись с Юань Год начал, внедрение компьютеров по всему миру, и не только в промышленные корпорации, но и на уровне игровых консолей.

С 1971ого года в США впервые налажено массовое производство пользовательских компьютеров малой мощности, такие игровые системы имели одноядерный процессор на 1-2МГц, процессор был 4х или 8 разрядным и имел от 16 до 128кб оперативной памяти. Тем не менее, компьютеры такой мощности уже позволяли запускать яркие цветные компьютерные игры, которые так любили дети. И началось движение компьютеров по планете.

Также в тот период Год начал заниматься созданием и внедрением электронно-лучевой литографии. Поскольку собирать компьютеры вручную было очень дорого и долго, то Год решил разработать автоматизированную систему позволяющую печатать всё более и более маленькие микросхемы без участия людей.

Теперь процессоры не собирались вручную усилиями сотен специалистов, а печатались на специальной подложке автоматически. Это позволило к середине 1970ых годов многократно нарастить выпуск компьютеров и уменьшить величину детали до невероятно малых размеров порядка 5 микрометров. Печать в 5 мкм была недостижима для ручного труда людей, а новая технология печати позволила буквально печатать на микросхемах устройства любых размеров. И уже к концу 1970ых годов печать в 5мкм стала нормой и стали появляться компьютеры с 16 разрядными процессорами на 5-10Мгц, при этом стоили эти компьютеры довольно дёшево, на уровне стоимости не самого дорогого автомобиля, от 200 долл для самых дешёвых машин до 2500 долл.

(позже в серию были запущены игровые приставки, такие как Dendu обладавшая процессором на 3,7МГц, на денди была надпись 8 бит, многие думали что это цветность экрана, но на самом деле это разрядность процессора, 3,7МГц 8 разрядный процессор, то есть процессор денди обрабатывал за один герц только операции с числами от 0 до 255, но не более. Для вычисления больших чисел процессору денди нужно было затратить 4 герца или более.

Позже появилась приставка Sega Mega Drive 2 у неё был 16 разрядный процессор на 7,5МГц, она могла за один такт вычислить числа от -32тыс до 32тыс и поэтому её процессор работал в 8 раз быстрее чем процессор денди, отсюда и лучшая графика

На приставке плейстейшн написано 64бит, это значит, что у неё 64 разрядный процессор мощностью 33МГц способный работать с числами с плавающей запятой на 15 знаков. Больше чем 64 разрядность процессорам просто не требуется, поэтому на ней все зависли. Процессор более высокой разрядности, будет работать медленнее, чем аналогичный 64х разрядный, но на практике при программировании числа больше чем на 15 знаков обычно не требуются.)

К концу 1980ых годов Год создал выдающиеся для своего времени компьютеры, имевшие печать до 2 нано метров. В качестве полупроводника вместо кремния использовались интерметаллиды индия и иттрия под высоким давлением позволявшие развивать скорость до 1000ГГц недостижимые даже для современных компьютеров. С гораздо меньшим энергопотреблением. При этом в мозги роботов Года были зашиты процессоры, имевшие до 256 ядер по 1000ГГц каждое и тепловыделении 5 Вт. Это позволило Году создать роботов и искусственный интеллект, который он планировал использовать для завоевания мира и восстановления своей власти. Однако его планам не суждено было сбыться и в начале 1990ых годов, Годом заинтересовались инопланетяне, которые в середине 1990ых убили Года, выманив его из бункера, а потом уничтожили и сам бункер. После чего все разработки Года в области суперкомпьютеров были утеряны. Чуть позже была убита и Юань.

Однако процесс развития компьютеров пошёл уже и без Года, и вот сейчас мы снова подходим к опасной черте инопланетян, и вопрос, что будет дальше?