A Tube Computer MK3 8 bites kivitelben fut 460 szovjet kori 6N3P vákuumcsövön
Az elvitel: A 460 vákuumcsöves házi készítésű számítógép a korai számítástechnikai technológiát egy modern projektben hozza működésbe. A falra szerelt 8 bites rendszer egyedi szoftvert futtat, fogadja a felhasználói bevitelt, és egy flip-digit kijelzőt hajt meg mikroprocesszor, mikrokontroller vagy modern integrált áramkör nélkül. Kialakítása kiemeli a csőalapú számítástechnika képességeit és azokat a korlátokat, amelyek miatt az ipart a félvezető technológia elfogadására késztette.
A The Tube Computer MK3 nevű projektet Mike, egy autodidakta elektronikai bütykös építette, aki nemrégiben dokumentálta a gépet a Hackaday-n. Ez a harmadik vákuumcsöves számítógép, amelyet ebben az évtizedben fejlesztett.
A vákuumcsövek táplálták a korai elektronikus számítógépeket, mielőtt tranzisztorok és integrált áramkörök váltották volna fel őket. A csövek nagyok és törékenyek, hőt termelnek, és rövidebb élettartamúak, mint a félvezető alkatrészek. Mike számítógépe megmutatja, miért lépett tovább tőlük az ipar, miközben bebizonyítja, hogy még mindig képesek egy működő számítógépet táplálni.
Mike úgy írja le a rendszert, mint „egy modern 8 bites dizájn, amely az 1950-es évekből származó újrahasznosított vákuumcsövekből épül fel”. Ez nem egy adott történelmi számítógép másolata. Ehelyett régebbi elektronikus alkatrészeket alkalmaz egy diszkrét logikából épült, kortárs 8 bites kialakításhoz.
A falra szerelhető rendszer 460 db újrahasznosított, szovjet időkből származó 6N3P duplatriódás vákuumcsövet használ, amelyek az 1950-es évekből származnak, valamint germánium diódákat. A csövek 46 áramköri lapon vannak elrendezve, kártyánként 10 csővel, és öt hátlapi PCB köti össze őket. A táblák egy 190 x 130 centiméteres akril panelen helyezkednek el, amelyet egy alumínium doboz alakú keret támaszt meg.
Logikája szándékosan korlátozott. Az aritmetikai logikai tervezés öt, az utasításkészlet által használt műveletet hajt végre: sum, carry, NOT, inkrement és XNOR. A számítógépnek nincs csővezetéke. Minden utasítás egy hatlépéses lekérési cikluson megy keresztül, amelyet egy végrehajtási ciklus követ.
A modern szabványok szerint a tervezés lassú és nehézkes. A szilícium chipekkel ellentétben azonban számítási logikája látható csövek és áramköri lapok százai között oszlik el. A számítógép üzemkész állapotba hozása időt vesz igénybe. Bekapcsolás után a csöveknek 10-15 percre van szükségük, hogy felmelegedjenek. Mike ezután alaphelyzetbe állítja, hogy az összetevőket közös működési állapotba hozza.
A megbízhatóság állandó probléma. A használt és régi csövek élettartama körülbelül 500 óra, így a cserék és javítások a rendszer működtetésének részét képezik. Mivel a számítógép falra van szerelve, Mike-nak néha létrára van szüksége, hogy elérje a meghibásodott csövet.
A hő egy másik kihívás a csőalapú rendszer számára. A csövek működés közben világítanak, és melegen tartják a számítógéptermet. Mike tűzoltó készüléket tart a közelben, és a működő rendszer égő porszagot hagy maga után. A korábbi cső-számítógépes iterációk néha robbanásszerűen meghiúsultak.
A számítógép jelenleg egy Airship Simulator-t futtat, amellyel a felhasználók egy brit R80-as léghajót irányíthatnak Brightonból Párizsba. Az R80 hídjának képe fölé helyezett membránvezérlők közvetlenül a számítógép beviteli kártyájára küldik a parancsokat.
„Az R80 hídjának képén lévő vezérlőelemek megnyomásával irányíthatja a léghajó szoftverét” – mondta Mike. „Ezek a membrángombok egyszerűen 5 voltot helyeznek közvetlenül a The Tube Computer bemeneti kártyájára. Szabályozhatja az előtétet, a gázkioldást, a motor teljesítményét, a felvonókat, a kormányt és az orr-kikötő felszerelését, amellyel a léghajót ki kell engedni a toronyból.”