[Brmlab Announce] Navrh na novy projekt

David Klusacek klusacek at atrey.karlin.mff.cuni.cz
Fri Apr 1 02:25:22 CEST 2011


Ahoj,

vzhledem k dnesnimu datu jsem se osmelil zeptat se, zda by nemel nekdo zajem
se mnou pracovat na nasledujicim, tak trochu vystrednim, projektu.

Rikal jsem si, ze by se RepRap dal mozna pouzit k vytisteni vzduchem
pohaneneho CPU a pameti. Predbezne odhaduju, ze by melo by byt mozne
dosahnout rychlosti radove asi 1000 instrukci za sekundu s 32bitovou ALU a s
asi 10 KB pameti v krychli o hrane 20 cm. Pocitac by se pohanel stlacenym
vzduchem (vycistenym a vysusenym) z bomby nebo z kompresoru.

Detaily jeste nemam rozmyslene, ale napriklad takto (pomoci trubek ve tvaru
Y) jde udelat pamet jednoho bitu: 

         power
       |  |
       |  |
   ====    === control
      /    \
    /   /\   \
   out1    out2

Kdyz se k power privede tlakovy vzduch, tak se ten prilne k jedne ze sten a
vychazi z out1 xor z out2 a pomoci "psouknuti" z trubek control zleva do
prava nebo naopak to lze prepinat. Podobne se da udelat NAND a z nej uz lze
postavit zbytek. Nevyhoda je, ze je to pomaly (omezeny rychlosti zvuku ve
vzduchu -- kdyby se pouzilo helium tak by se rychlost zvysila pouze 3* takze
to asi nema cenu -- rozhodne cim mensi prvky tim bliz k sobe a tim rychlejsi
pocitac ale jsme omezeni presnosti RepRapu a pro velmi tenke potrubi by
mohla byt viskozita vzduchu uz problem).

Vyhoda je ze si pocitac muzeme navrhnout cely sami jak se nam libi a kdyz by
se vytiskl pruhlednym plastem tak by bylo videt skrz, coz by se dalo
pouzit pro vyuku, nebo alespon popularizaci.

Dalsi prakticka vyhoda je, ze by byl (slovy robota z futuramy) `impervious
to our most powerful magnetic fields (yet in the end it would succumb to a
harmless sharpened stick)'. Takze mozna, ze by takovy pocitac i treba nasel
skutecne vyuziti v radiaci zamorenem prostredi (i kdyz me nenapada co by tam
mohl pri tak nizkem vykonu uzitecneho pocitat).

Predstavuju si, ze do ROMky by se naprogramoval interpret FORTHu a jedna
stena pameti RAM by se udelala pruhledna a do OUT2 by se dala nejaka kulicka
ktera se otoci spravnou barvou ven kdyz to na ni fouka, takze by se to
chovalo jako obrazovka. Klavesnice by tez sla vyrobit vduchova a pak by
jeste bylo potreba mit nejake elektromechanicke zarizeni ktere by emulovalo
seriovou linku na rekneme 600 Bd, aby bylo odkud nacist a kam ukladat data,
ktera maji prezit vypnuti stroje.

Idealni by bylo, kdyby se podarilo na RepRapu vytisknou prepinaci element ve
velikosti (dovnitr krychle) 2*2*2 mm^3. Pak by jich mohlo v krychli pocitace
byt 10^6, ve skutecnosti rekneme 10^5, protoze nekde musi vest sbernice,
napajeni, vyfuk a nosne prvky. Ale i 10^5 by melo pro konstrukci takoveho
jednoducheho pocitace stacit.

Ze zacatku bych zkoumal jestli to vubec bude fungovat kdyz RepRap neudela
vnitrni steny trubek uplne hladke, a jak moc to pujde zmensit. Pak bychom
treba mohli postavit oscilator, NAND, pamet, citac, scitacku, ALU a postupne
zbytek CPU a pameti. 

Pochopitelne bych to nechtel cele delat rucnim zadavanim tvaru, chtel bych
vytvorit neco jako kompilator z VHDL nebo Verilogu do 3D popisu. Ten
kompilator by mel zohlednit fyzikalni omezeni (tlakova ztrata), pripadne sam
generovat obnovovaci zesilovace, mel by umet pocitat kde bude jaka teplota
pri expanzi plynu a jak dlouho poleti signal potrubim a jestli toto zpozdeni
uz nezpusobi tzv. hazard, atd.

Zatim je to jen blazniva myslenka a nevim jestli to nekoho bude zajimat, na
druhou stranu nevim, ze by se v soucasnosti nekdo o neco podobneho pokousel
(v minulosti nejake pneumaticke pocitace zkonstrovany byly, ale z
diskretnich prvku, ze by ho nekdo tiskl na 3D tiskarne jsem neslysel). 

Mohl by to byt projekt (alespon ze zacatku) unikatni pro brmlab.

Tak pokud ma nekdo zajem, ozvete se.


David




More information about the Announce mailing list