Глава 34: Программа орлиный глаз.
Я к августу 1941ого года развернул масштабнейшее строительство на территории своей горной базы. Мы быстро воздвигли около десяти корпусов для производства, построили ещё несколько жилых домов, и число занятых трудом достигло тысячи человек. Все они работали под присмотром ЦРУ, и им как рабам запрещено было общаться с домом. Максимум одно письмо в месяц, ничего о базе, и личная переписка читалась агентами ЦРУ. Правда, в отличие от рабов, этим людям платили и много, зарплаты в конвертиках оседали на счетах банков, и люди работали, старались, учились. А я создавал всё новые и новые сборочные линии, и сам работал очень много, у меня также появилось несколько руководителей проекта. Стоит ли говорить о том, что все электронные платы паялись вручную, и большим успехом было то, что производство самих микрочипов, хотя бы частично было поставлено на полуавтоматическое производство, где достаточно мощные и сложные станки под контролем компьютеров небольшой мощности отвечали за изготовление новых чипов. А как люди любили эти высокотехнологичные машины, они буквально влюблёнными глазами смотрели на сложные автоматы, что с невероятной точностью печатали платы. И их создание было сложным для меня, мне пришлось использовать дальнометры на ультразвуке, отражающие устройства и фотоэлементы, чтобы механизировать работы.
Я пока не собирал сам компьютер, но люди потихоньку собирали на будущее платы оперативной памяти, я предполагал, что по завершении работ оперативная память для 8 битного процессора составит 4 мегабайта, огромную величину. Сборка примерно 32х миллионов ячеек оперативной памяти, даже по 64 байта, это 62500 деталей, что надо в верной последовательности и идеально аккуратно припаять к сотням деревянных пластин оперативной памяти. Весь труд был очень мелким, и у меня уже стали немного садиться глаза, к счастью, я знал, что это временное явление. Моё зрение не портится, оно приспосабливается видеть близко и очень чётко, настраивается под особо мелкие предметы, и да теперь я плохо вижу на больших расстояниях.
Часть людей, целый кусок нашего коллектива, при этом занималась только созданием интерфейса работы с ядерным компьютером. Я приказал им изготовить четыре чёрно-белых монитора сверхвысокого разрешения 640 на 480 пикселей, сложные клавиатуры к ним с большим количеством кнопок. Впервые появилась кнопка control, для выбора операций, а также четыре кнопки функций F1, F2, F3 и F4. Я дал задание на создание системы питания, а также четыре видеокарты. Видеокартами занимался не я сам, а мои подчинённые. Но я приказал им, чтобы каждая из 4х видеокарт к каждому монитору имела процессор скоростью не менее 150 килогерц, с кэш памятью на 512 байт и 16 килобайт оперативной памяти, что было рекордно много по тем временам. То есть только на видеокарты пойдёт 64 килобайта оперативной памяти. Конечно же, мониторы работали по старому принципу, экран обновлялся не целиком, а по одной шестнадцатой. При этом графический процессор работал на несколько ином принципе, в отличие от обычных процессоров, использовал иной код. Тем не менее, я рассчитывал минимум на 16 кадров в секунду, зная по истории кино, что это минимум, чтобы не было заметно смены изображения по кадрам. Новый суперкомпьютер должен был быть хорошим во всём.
Лишь к сентябрю я приступил к первым работам над созданием процессора. И я не просто так потратил эти месяцы, я провёл много конструкторских экспериментов, их целью было создать микрочип, в котором одна логическая операция считалась бы четырьмя микрочипами сразу. То есть, я на целое поколение усложнил архитектуру микрочипов. И это было крайне сложно, мне пришлось основательно поломать голову, зато теперь четыре опытных чипа скоростью по 100 килогерц каждый, могли дать общую скорость работы порядка 220 килогерц, то есть больше чем в два раза. Операция разбивалась на составляющие, и микрочипы считали их отдельно, разбивая функции. В итоге новый процессор созданный при принципиально новой архитектуре, впервые в истории, получил тактовую частоту работы в 2,2 раза выше, чем его микрочипы по отдельности. В прошлом, скорость работы всего процессора определялась по скорости работы его отдельных чипов, теперь всё было не так. При этом, теперь одним чипом считалось устройство из 32х переключателей, которое выполняло функцию одного микрочипа на один герц. Однако, я только начинал создавать этот новый процессор, и куча работы была впереди. Я работал над чипами сам, контролируя их выпуск, и, несмотря на их четверную схему, новые чипы имели рекордно малый размер, ребро кубика одного чипа 2,1мм. Создать столь малое устройство вручную было бы уже совершенно невозможно, специальный станок, созданный на базе целого компьютера небольшой мощности, управлял процессом сборки каждого микрочипа процессора. И да, для поддержания работы научного центра, мне пришлось изготовить три десятка сверхпростых управляющих компьютера, и десяток машин средней сложности, и ещё один управляющий компьютер не так уж сильно уступающий по своим параметрам машине считавшей сигналы Энигмы использовался для производства чипов и высокоточных операций. Что касается компьютера Энигмы, то ЦРУ попросили забрать его у меня, и установили его куда-то к себе в центр управления, с тем, чтобы обеспечить возможность своевременного взлома кодов Энигмы и ряда Японских кодов. Они очень ценили работу этого компьютера, и боялись, что я его сломаю. Тем более, никто толком не знал долговечность нового типа моих процессоров, зато все знали, как быстро ломаются микрочипы Юань, которые вот только включил, полчаса и уже весь процессор почти перегорел. А с 11го сентября, после почти года подготовки, наконец, приступили к постройке Пентагона.
Я всю осень продолжал работать над созданием процессора, увы, в его состав вошло слишком большое количество микрочипов высокой сложности, всего же объём кэш памяти составил 4096 байт, то есть новый процессор мог одновременно прорабатывать десятки сложных задач. При этом каждое действие каждого чипа осуществлялось 32 логическими мини контурами, в связи с чем общее количество фрагментированных микрочипов составило 128 тысяч. Каждый крупный объединённый микрочип, я практически сам лично впаивал как надо, и иногда некоторые простые операции делали другие люди, пока я спал. В финале получилась плата процессора, имевшая толщину 4 миллиметра, что было рекордно мало по тем временам и площадь 14 на 14 сантиметров, или 64 на 64 микрочипа. Я с особой невероятной тщательностью обрабатывал эту систему, а также обеспечил процессору жидкостное водяное охлаждение до температуры работы +5С. Поскольку я заметил, что тот греется, а скорость работы полупроводников снижается из-за нагрева, что снижает скорость работы всего процессора. То есть, впервые во время работы регулировалась температура, что позволило повысить напряжение, и скорость нового 8 битного процессора, сделанного по революционным технологиям буквально во всём, составила 1,7 мегагерца. Причём, имея 4096 сложных логических контура, и больший набор действий, чем у обычных процессоров, компьютер при этих 1,7 мегагерца имел по меркам тех лет невероятную производительность. Это абсолютно феноменальный результат по меркам тех времён, но компьютер был ещё не закончен. Предстояло закончить другие блоки и изготовить 4 мегабайта оперативной памяти, создание которой шло полным ходом.
7го декабря 1941ого года мне стало известно, что Япония объявила войну США, напав на военную базу в Перл-Харборе, для США тоже началась вторая мировая война. А 11го декабря 1941ого года Германия объявила войну США, начался новый эпизод борьбы за Атлантику. При этом, авиа налёт Японцев на крупнейшую базу флота США в Тихом океане был просто катастрофическим, целый флот на причале был пущен ко дну, погибли тысячи лучших матросов и пилоты уничтоженных авиабаз. Многие самолёты были без боя уничтожены на земле, а корабли, стоя у причала. Парадоксально, но факт, новый радар, построенный на Гавайях, обнаружил приближение авиации врага за двадцать минут до атаки. Однако, поразительная халатность людей следивших за показаниями прибора, не позволила вовремя поднять военную тревогу. А ведь даже двадцати минут времени, хватило бы, чтобы хотя бы часть экипажа кораблей успела занять позиции около зенитных пулемётов и подготовить их к бою. Меж тем, Япония начала успешное наступление в Тихом океане, захватывая один остров за другим, и топя Американские корабли. Единственная, хорошая весть пришла из России, 5го декабря армия СССР начала зимнее контрнаступленье под Москвой, и отбросила немцев на десятки километров от своей столицы, в результате боёв Германия впервые понесла по-настоящему большие потери. При этом Германии так и не удалось за лето взять Москву, война в Европе ощутимо затянулось, и это меня радовало.
В середине января 1942ого года ко мне в мой центр микроэлектроники прибыл сам президент США, можно сказать, это была инспекция, на самом же деле он хотел со мной поговорить. Я встретил его около самолёта. И мы направились к зданию, где строился центральный суперкомпьютер.
-Как ваши успехи год?
-Я закончил создание революционного процессора, он имеет рекордную скорость 1,7мегагерца в секунду. Также, мы сейчас работаем над оперативной памятью к нему, мы уже изготовили все конденсаторы для неё, но нужно правильно спаять. Четыре интерфейсных блока также почти готовы, и компьютер вступит в строй примерно через месяц. При этом я уже написал ему простейший вариант операционной системы, я загружу её на компьютер, и он уже будет работать, потом потребуется ещё примерно полгода, чтобы закончить программное обеспечение. И в середине лета 1942ого года я смогу приступить к первым вычислениям ядерного взрыва. Как я уже говорил, компьютер будет иметь невероятно мощный процессор на 1,7 мегагерца, и 4 мегабайта оперативной памяти. При этом, размер машины с крупную комнату. По меркам Юань это не слишком крупная машина, я бы сделал мощнее, но мы сосредоточились на том, чтобы сделать все детали очень мелкими. На самом деле трудоёмкость машины просто огромна. Понадобился длительный труд большого числа людей, чтобы изготовить столь много мелких деталей, и соединить их между собой.
-Я понимаю, что значит 4 мегабайта, это 32 миллиона деталей, Юань до сих пор делает суперкомпьютеры на 64 килобайта оперативной памяти. И ей, кстати, хватает этих 64ёх килобайт, при этом она испытывает большие трудности с созданием механизма организации данных, и удивляется, как вы смогли столь быстро создать блок оперативной памяти на 256килобайт. И, кстати, Юань ведь гений, она бессмертная, у неё настоящие дар, и даже она, а вот простые люди...
-Когда машина будет завершена, надо будет очень аккуратно перевезти её в новое место и собрать там. Главное, чтобы не было никаких ударов при перевозке, если самолёт потерпит аварию и хоть один элемент машины будет повреждён, восстановление займёт несколько месяцев. Особенно процессор, я лично делал его своими руками три месяца подряд и он имеет феноменальную стоимость, чтобы изготовить ещё один такой процессор, потребуется минимум два месяца.
-Скажи год, для справки, а ты сейчас смог бы изготовить ещё более мощный процессор? Я имею ввиду скорость. Это вообще возможно?
-Да.
-Насколько?
-Думаю, в два три раза более мощный за полгода, в принципе, сильное уменьшение размера микрочипов, позволило бы в далёком будущем нарастить скорость процессора десятикратно. При этом, уменьшение размера чипа влияет на скорость процессора моего типа значительно слабее, чем на механический процессор. Однако, на таких больших скоростях также большую роль играет скорость передачи сигнала между чипами, уменьшение расстояния между ними также сильно увеличивает общую скорость работы. Правда, мы достигли предела скорости, и в будущем увеличение скорости процессоров будет незначительно, я не думаю, что мы и дальше сможем раз в полгода увеличивать скорость десятикратно. В ближайшие несколько лет будет достигнуто увеличение скорости в три пять раз. А в дальнейшем, выпуск каждого нового более совершенного процессора, будет увеличивать его скорость на 5% или на 10%, и даже увеличение скорости на 10% в год будет считаться хорошим результатом. Так что пока что увеличить скорость можно, и ощутимо, но это было бы очень сложно, я думаю, процессора на 1,7 мегагерца нам хватит. Эта машина впервые сделана по программе максимум, и она обошлась вам в 50 миллионов долларов, не настоль уж дорого.
-Я вынужден сократить финансирование Юань в десять раз, с этого момента уровень твоей безопасности будет снижен. Но твои работы ограничены в финансах не будут. К тому же затраты на тебя в масштабах всей страны не столь велики, при этом, если не брать во внимание стоимость проектов Юань, именно ты свои проекты полностью окупаешь.
-Я понимаю.
-Хочу сказать про процессоры ещё кой что. Несмотря на то, что мощность процессора будет расти не так сильно, я, работая с математическими алгоритмами, стал понимать, что рост производительности программного обеспечения очень непростая задача, на которую я не всегда способен в полной мере. В будущем надо будет сосредоточиться не на скорости процессора, а на организации процессов протекающих в нём. В особо мощных вычислительных системах рост производительности за счёт иной организации данных может быть стократным, а с проблемами алгоритмов организации работы больших объёмов данных я столкнулся уже сейчас. То есть два компьютера одной модели и одинаковой мощности, в зависимости от установленных на них программ, могут иметь в десять раз разную производительность при выполнении одной и той же задачи. А сейчас наше программирование находится в самом начале своего пути.
-Да, я слышал, Юань при меньших масштабах мощности тоже буксует на этом. Представляю, как сильно эта проблема встала для процессора, что мощнее Юань в десять тысяч раз.
-Понимаю.
-Так вот, я хотел бы немного сменить тему разговора, ситуация очень тяжёлая, ты можешь не успеть. Откровенно говоря, мы проигрываем Японии и сильно, враг наступает, топит наши корабли. Применение авианосцев стало крайне эффективным оружием. Ситуация на фронте очень тяжёлая, СССР провёл единственное успешное наступление под Москвой, но выдержит ли он лето 1942ого, это большой вопрос. Скоро мы больше не сможем, как раньше снабжать Британию всем необходимым. Конвои попадут в тяжёлую ситуацию, я уже отозвал из Атлантики часть эсминцев. Я увеличиваю военное производство в стране. Мы организовали ряд крупных военных заказов, но 1942ой год будет очень тяжёлым. Я бы советовал тебе подумать о том, как снабдить наших солдат новым оружием. Нам уже не требуется так сильно ядерное оружие через три года, как раньше, сейчас задача пережить бы 1942ой год. Есть риск, что Японцы могут попробовать высадить десант на западном побережье, вот такая вот ситуация. Мне даже не до ядерных опытов Эдварда, нам нужна ядерная бомба и очень, но не через три года, а прямо сейчас. Также нам нужны ядерные морские и авиационные двигатели, особенно авиационные. Мои аналитики считают скоро ситуация обострится. Подумай, как твои компьютеры могут помочь нам сейчас, а не через три года. Или, быть может, тебе стоит заняться созданием более простого оружия, такого как танки и самолёты? Юань кстати, занимается сонаром, и он почти готов, даже я бы сказал, что первые рабочие образцы уже готовы и проходят испытания, а через некоторое время начнётся серийное производство, сонар это бесценное оружие для поиска подводных лодок врага. Но нам нужно улучшить оружие, артиллерию, танки, самолёты. Нам также не хватает резины и материалов.
