Фотографии кристалла специализированного Bitcoin-процессора Avalon

2 месяца назад я писал о том, что первые заказчики начали получать специализированные компьютеры для майнинга / поддержки сети Bitcoin - Avalon. Я сразу же написал разработчику Avalon'a - Yifu Guo, и он согласился выслать мне несколько микросхем для вскрытия. Однако, посылка погрязла в пучине слоупочты России.

К счастью, со мной связался needbmw - оказалось ему приехал Авалон с одним поврежденным чипом, его отпаяли и отдали мне минуя почту. Теперь мы наконец сможем одним глазком взглянуть на внутренности процессора. Особенно это будет интересно многочисленным желающим разработать свой Avalon с блекджэком и косить миллионы.

Начался реверс-инжиниринг процессора PlayStation 1: безумству храбрых поём мы песню!

Вероятно многие из вас уже слышали о проекте Visual6502 - в котором умельцы отсняли по слоям легендарный процессор 6502 (а затем и 6800), восстановили электрическую схему, и написали визуальный эмулятор процессора на JavaScript. Помимо академической ценности, это также позволяет реализовать абсолютно точный эмулятор любых компьютеров, построенных на этих процессорах.

Однако наши соотечественники решили поднять планку выше, намного выше - и начали проект по восстановлению электрической схемы процессора Playstation 1 (MIPS R3051). Этот процессор - изготовлен по намного более тонким нормам чем 6502 (~800нм против ~5000нм), содержит 3 слоя металлизации (вместо 1), и имеет бОльшую площадь (~250тыс транзисторов против 3.5тыс у 6502) - потому объем работы обещает быть по меньшей мере в 100 раз больше.

Цель проекта - создание абсолютно точного эмулятора Playstation 1.

Технополис "Москва"

Пригласили посмотреть на технополис "Москва" - сейчас там активная стройка, так что увидеть удалось меньше, чем хотелось бы. Основная идея - это своего рода "Сколково" для промышленного производства - сниженные налоги (0% налог на имущество, 15.5% вместо 20% налог на прибыль) и облегченное прохождение таможни + огромные готовые площади, оставшиеся от производства автомобилей "Москвич".

Арендная плата - порядка 100 Евро в год за квадрат в год, но 100 метров арендовать не выйдет - счет пожалуй должен идти на тысячи и десятки тысяч (общая площадь производственных помещений - 220 тысяч м²).

Так это выглядело до начала реконструкции:

Микрон — сердце российской микроэлектроники

Из недавних статей о микроэлектронике (1, 2, 3) вы могли узнать, что самые современные микросхемы в России (90нм) - делают на заводе Микрон, в Зеленограде. Недавно мне как раз удалось его посетить, посмотреть на производство, по-задавать вопросы.


Фотографии из чистых комнат, ответы на каверзные вопросы о билетах метро, гражданской электронике России и будущем Микрона - под катом.

Реакторы на быстрых нейтронах — вот надежда человечества!

В предыдущих статьях - мы выяснили, что ни солнечная энергетика не сможет удовлетворить потребности человечества (из-за быстрого выхода из строя аккумуляторов и их стоимости), ни термоядерная (т.к. даже после достижения на экспериментальных реакторах положительного выхода энергии - остается фантастическое количество проблем на пути коммерческого использования). Что же остается?

Уже не первую сотню лет, не смотря на весь прогресс человечества, основной объем электроэнергии получается от банального сжигания угля (который до сих пор является источником энергии для 40.7% генерирующих мощностей в мире), газа (21.2%), нефтепродуктов (5.5%) и гидроэнергетики (еще 16.2%, в сумме все это - 83.5% по данным на 2008 год).

Остается - ядерная энергетика, с обычными реакторами на тепловых нейтронах (требующих редкий и дорогой U-235) и с реакторами на быстрых нейтронах (которые могут перерабатывать природный U-238 и торий в "замкнутом топливном цикле").

Что это за мифический "замкнутый топливный цикл", в чем отличия реакторов на быстрых и тепловых нейтронах, какие существуют конструкции, когда нам от всего этого ждать счастья и конечно - вопрос безопасности - под катом.

Комар(?) сам залез на столик микроскопа

После фотосессии выпущен на природу, дышать свежим воздухом и есть людей.

Игра "Жизнь" и преобразование Фурье

Многие слышали о великом и ужасном быстром преобразовании Фурье (БПФ / FFT - fast fourier transform) - но как его можно применять для решения практических задач за исключением JPEG/MPEG сжатия и разложения звука по частотам (эквалайзеры и проч.) - зачастую остается неясным вопросом.

Недавно я наткнулся на интересную реализацию игры "Жизнь" Конвея, использующую быстрое преобразование Фурье - и надеюсь, оно поможет вам понять применимость этого алгоритма в весьма неожиданных местах.

Строим декоративный транзисторный компьютер — шаг 1

Недавно на хабре была статья о проектировании собственного компьютера, где автор хотел сначала строить компьютер из транзисторов, но затем решил продолжить на микросхемах 7400-серии из-за того, что на транзисторах ему это показалось слишком сложным и дорогим занятием.

Похожая задача интересовала и меня последние 3 года - но от изначальной идеи строить на транзисторах я не отказался, и сейчас могу рассказать свои соображения и показать текущие наработки, а также - хочу спросить вашего мнения о том, каким на ваш взгляд должен быть _серийный_ транзисторный декоративный компьютер. Но сразу нужно заметить, что работы впереди еще на пару лет :-)

Главный вопрос - зачем все это нужно, если есть FPGA и всякие Raspberry Pi?

Ответ простой:
1) Мне интересно этим заниматься в свободное время и
2) Декоративный компьютер (декоративный - это вопрос отношения к компьютеру, а не его внешности) - он как декоративные домашние животные: мопс не отгрызет ногу грабителю, а персидский котик не победит в бою метрокрысу. Но с ними интересно играть и показывать гостям - даже если в области вычислений, охраны и охоты они сильно уступают "боевым" аналогам.

BarsFA - полный сумматор на 4-х транзисторах

Для своего многолетнего хобби-проекта транзисторного компьютера требовались компактные реализации всех основных цифровых блоков, и полный сумматор - один из наиболее важных.

Каноническая реализация КМОП полного сумматора - требует 28 транзисторов:


Современные реализации с использованием transmission gate и различных хитростей - требуют 8-11 транзисторов с более жесткими требованиями к выбору транзисторов, но напрямую из дискретных транзисторов эти схемы не реализовать - нужны 4-х выводные транзисторы (а они редкость), и из-за деградации уровня логической 1 нужно высокое напряжение питания (т.к. пороговое напряжение доступных дискретных полевых транзисторов - 1.5-2 вольта против 0.5В у интегральных транзисторов).

Самый минимум, который приходилось видеть - из 6 транзисторов, с использованием конденсаторов (но надежность вызывает вопросы). Известные реализации на биполярных транзисторах - также требуют 22 транзистора.

Но можно ли обойтись всего 4 транзисторами? Я немного пораскинул мозгами, и получилось следующее: