Архитектура компьютераБлиже к делу

Ближе как говорится к делу, кто как видит архитектуру той самой заветной троичной ЭВМ? Давайте обсудим, а то абсолютная тишина по этому вопросу..не странно ли?

Я,

Мнения

  • 003to Shaos

    Trit is one unit of ternary information. In balanced ternary it may be in one of these states: -1, 0, +1 (usually named N, O, P).
    Смутило -1, 0, +1 (обычно называемые N, O, P). По моему сейчас -0+ встречается гораздо чаще... Почему бы не придерживаться чего то единого хотя бы в обозначениях?

    • 004Shaos

      -0+ нельзя использовать хотя бы потому, что тут используются теже символы, что и для обозначения операций вычитания и сложения

      • 005to Shaos

        А разве есть в этом проблема? я так поняла что проблема может быть только при записи в строку (аналог N+P), но напр. в двоичной 01010+01010 ..так же вроде никто не пишет... да и как вариант просто можно выделять жирным знак операции. Или я не так поняла? ;)

        • 006Бармалейкин

          Это по большей части вопрос личных предпочтений. Я не использую -0+ именно из-за неоднозначности записи в строку, предпочитая алфавит NOP, не имеющий этой неоднозначности.

          • 007NatyТринари

            привет ) просто если человек впервые сталкивается с обозначениями, то +-0 понятнее.. чем переводить NOP в -1 0 1. Надо соц опрос провести )

            PS. В информатике NOP или NOOP (сокращение от английского: «No OPeration») инструкция процессора на языке ассемблера, или команда протокола, которая предписывает ничего не делать. (Wikki)

            • 008Бармалейкин

              Есть ещё вариант NZP, если NOP вызывает не те ассоциации :)

              • 009NatyТринари

                Вот как раз и не однозначность O это буква "о" как сокращение от чего либо или ноль.. С Z аналогично только для англоговорящих людей будет понятно что это zero.. а напр. для детей в школе?
                +0- более "интернационально" :) Ведь речь идет о единой системе.

                • 010NatyТринари

                  тут собственно соц опрос:
                  http://habrahabr.ru/blogs/Trinary/40000/

                  • 011NatyТринари

                    А вот и результат:
                    6,29% (27) NOP
                    28,21% (121) -0+
                    4,43% (19) NZP
                    9,56% (41) 012
                    51,52% (221) Ничё не понял

                    Проголосовало 429 человек. Воздержалось 39 человек.

                    • 012Shaos

                      опрос нерепрезентативный, т.к. голосовать могли только хабрахабровцы, а регистрация новых юзеров там почему-то запрещена - например я проголосовать так и не смог...

                      • 013NatyТринари

                        да ладна вам. проголосовало 450 человек с хабра, сайта ориентированного на айти.
                        127 человек за -0+ и 27 за NOP.
                        те кто ничего не понял так и ответили кстати их большинство 233 )
                        Ок чтобы голосование было репрезентативным учитываем и ваш голос. ;) 28 за  NOP.

  • 014Андрей Куликов

    Как и в архитектуре жилых и общественных зданий, архитектура ЭВМ зависит от её назначения. В архитектуре жилищ (домов) есть что то общее, но чем то все домики отличаются, это зависит от архитектора. Но, если нет кирпичного завода и кирпичей, то домик не построить. В ЭВМ кирпичи - это элементы и узлы ЭЦВМ: элементарные логические элементы, триггеры, счётчики, регистры, полусумматоры, полные сумматоры, арифметико логические устройства, процессоры, сверхоперативная статическая память, оперативная динамическая память, ПЗУ, блоки питания, печатные платы (материнская плата это уже архитектура), накопители на магнитных и оптических дисках, дисплеи, клавиатуры, сетевые адаптеры, принтеры и др.

    • 015Андрей Куликов

      В настоящее время в области "кирпичей" существуют два разных подхода:
      троичная трёхуровневая логика с её плюсами и минусами:
      +малое число проводов,
      -необходимость разработки и налаживания промышленного производства логических устройств всех уровней от низшего до высших,
      -более низкое быстродействие, чем в двухуровневой троичной системе,
      -большая вероятность сбоев вида "проскок" и "ложное задержание",
      -более сложное, чем в троичной двухуровневой системе сопряжение с существующими двоичными устройствами и др.
      троичная двухуровневая логика с её плюсами и минусами:
      -большее число проводов,
      +использование логических элементов низшего уровня разработанных и выпускаемых промышленностью двухуровневых логик РТЛ, ДТЛ, ТТЛ, ЭСЛ, N-МОП, КМОП и др.,
      +возможность использования многих разработанных логических элементов более высоких уровней,
      +простое сопряжение с существующими двоичными устройствами,
      +более высокая надёжность, чем троичной трёхуровневой системы и др..

      • 016NatyТринари

        Хотелось бы узнать не только плюсы и минусы разных подходов. Но и их суть кратко и по существу.

        • 017Андрей Куликов

          Счётчики, регистры, полусумматоры, полные сумматоры, арифметико логические устройства (АЛУ), процессоры, ячейки сверхоперативной памяти (SRAM) и другие устройства ЭВМ строятся на триггерах.
          В двоичной цифровой технике простейшим двоичным триггером является асинхронный RS-триггер, который имеет две разновидности: RS-триггер на двух двухвходовых элементах 2И-НЕ и RS-триггер на двух двухвходовых элементах 2ИЛИ-НЕ.
          В троичной цифровой технике существуют два направленния:
          1. Троичные трёхуровневые логические устройства, в которых трём состояниям соответствуют три уровня напряжения (отрицательное, ноль, положительное), (низкое, среднее, высокое). Существует относительно большое множество троичных трёхуровневых триггеров, некоторые из них описаны в работах: http://314159.ru/kushnerov/kushnerov1.pdf Троичная цифровая техника. Перспектива и современность. 28.10.05 Александр Кушнеров, Университет им. Бен-Гуриона, Беэр-Шева, Израиль и http://www.trinary.cc/ Проект элементов и узлов троичного компьютера;
          2. Троичные двухуровневые триггеры, в которых используются элементарные логические устройства имеющие два уровня напряжения (низкое, высокое), а троичность работы достигается системой обратных связей. На этом форуме в разделе "Аппаратная реализация троичной ЭВМ" приведены описания пяти троичных двухуровнеых триггеров:
          2.1. на трёх трёхвходовых мажоритарных клапанах с инверсией (переключателях по большинству с переворотом (3ППБ-НЕ)),
          2.2. на трёх трёхвходовых элементах 3ИЛИ-НЕ,
          2.3. на трёх трёхвходовых элементах 3И-НЕ,
          2.4. на трёх четырёхвходовых элементах 4ИЛИ-НЕ,
          2.5. на трёх четырёхвходовых элементах 4И-НЕ.
          Эти триггеры являются аналогами асинхронного RS-триггера в двоичных ЭВМ. На них можно построить троичные двухуровневые счётные асинхронные и синхронные триггеры, счётчики, триггеры данных (аналоги D-триггеров в двоичной цифровой технике), регистры, полусумматоры, полные сумматоры, арифметико логические устройства, процессоры, статическую свехоперативную память (SRAM), т.е. основные элементы и узлы троичной двухуровневой ЭВМ.

  • 019Alexander ObukhovТринари

    Интересно чем обусловлена такая низкая активность?

  • 020Андрей Куликов

    Троичный процессор на существующих двоичных элементах низкой степени интеграции - это шкаф с электроникой.
    Троичных элементов средней и высокой степени интеграции пока нет.
    Один из возможных путей - это найти потребителей простейших троичных устройств (триггеров, счётчиков и др.) в больших количествах, которых устраивала бы и низкая степень интеграции. Позже, такие потребители могли бы заказать изготовление простейших троичных устройств среднего уровня интеграции.

    • 021Alexander ObukhovТринари

      ПЛИС позволяет создать троичный процессор на двоичной элементной базе, при этом размеры будут как у обычной микросхемы :)

      • 022Андрей Куликов

        Да, применение ПЛИС для создания троичного процессора на двоичной элементной базе - мысль хорошая, вот, например НПП "Цифровые решения" http://www.dsol.ru/about/ ведёт разработки на ПЛИС с 1997 г. и предлагает контрактную разработку радиоэлектронных устройств, но кто будет платить? В большинстве применений вполне достаточна, а зачастую и избыточна существующая двоичная вычислительная техника.
        Создание троичной ЭВМ ради троичной ЭВМ - дело никому не нужное. Создание троичной ЭВМ ради научного интереса - хорошая научно-исследовательская работа, но научные организации могут не "потянуть" финансирование таких работ.
        Нужно определить области в которых троичные ЭВМ на ПЛИС или троичные сопроцессоры на ПЛИС или платы с троичным процессором на ПЛИС были бы действительно нужны или даже необходимы, представители некоторых таких областей могли бы финансировать научно-исследовательские работы в этом направлении.
        Вполне вероятно, что есть так же области, в которых нужны не троичные процессоры целиком, а только некоторые троичные устройства (триггеры, регистры и др.) даже в исполнении на двоичных интегральных микросхемах низкого уровня интеграции.

        • 023Alexander ObukhovТринари

          Для каких задач может понадобиться лишь троичный триггер, да к тому же реализованный на двоичной базе?

          • 024Андрей Куликов

            Вот это и есть пока не решённая задача, есть только некоторые соображения.
            Например, в электротехнике, в трёхфазном электроприводе, иногда нужен трёхфазный генератор на элементах даже низкого уровня интеграции. Возможно, что есть такие области техники в которых нужен только троичный триггер или регистр, или четверичный триггер или регистр, а разработка и применение в этих областях ПЛИС очень дорога, трудоёмка и избыточна.

            • 025Alexander ObukhovТринари

              В различных областях уже давно успешно применяется двоичная техника, любой интереграции.
              Думаю что троично-двоичные элементы не могут в таких областях конкурировать по каким либо параметрам с существующими двоичными аналогами.

              • 026Андрей Куликов

                Вполне вероятно, что в устройствах малой автоматики и малой электроники, в которых требуется устройство с тремя устойчивыми состояниями некоторые конструкторы могут применить троичный трёхбитный одноединичный триггер, при этом уменьшаются аппаратные затраты с четырёх инверторов до трёх, а из-за того, что при одноединичном коде не требуется дешифратор состояний, аппаратные затраты уменьшаются ещё больше.

                • 027Alexander ObukhovТринари

                  Триггер это всего лишь элемент, сам по себе он ничем не может управлять.
                  А в устройствах малой автоматики, электроники успешно применяются микроконтроллеры, которые успешно работают и с устройствами с тремя состояниями.

                  • 028Бармалейкин

                    В этих областях куда удобнее использовать гибридные элементы, обладающие аналоговой рабочей и двоичной цифровой управляющей частями.

              • 029Андрей Куликов

                Есть две взаимосвязанные области: теория и практика. (Один мой знакомый говорил, что теория без дел мертва, а практика без теории слепа).
                На практике.
                Почти полная монополия двоичной цифровой техники, причём множество потребителей, кроме некоторых, она вполне устраивает.
                В области теории.
                Быстродействие троичного трёхбитного одноединичного (однонулевого) триггера и троичного двухбитного триггера в 1,5 раза больше обычного двоичного триггера и по этому параметру обычный двоичный триггер с ними конкурировать не может.
                В случае троичного трёхбитного одноединичного (однонулевого) триггера аппаратные затраты активных элементов (инверторов, транзисторов) меньше и по этому параметру обычный двоичный триггер с ним конкурировать не может.
                В области процессоров операции умножения и деления на 3 и на 3 в степени n троичные процессоры выполняют быстрее, одной операцией сдвига на 1 или n разрядов влево или вправо, и по этому параметру обычный двоичный процессор с ними конкурировать не может.
                В области сверхоперативной памяти (SRAM), если возможно разработать логические элементы 2ИЛИ-НЕ и 2И-НЕ на двухзатворных транзисторах, аппаратные затраты активных элементов (транзисторов) в троичной трёхбитной одноединичной (однонулевой) сверхоперативной памяти меньше, а быстродействие в 1,5 раза выше, и по этому параметру обычная двоичная SRAM с ней конкурировать не может.
                Есть множество других параметров по которым обычная двоичная цифровая техника не может конкурировать с троичной трёхбитной одноединичной (однонулевой) у которой ещё и название не вполне определилось. (Как назвать одним словом оба и одноединичный трёхбитный код и однонулевой трёхбитный код?)
                Так что в области практики одни соотношения, а в области теории - другие.
                В истории техники известно множество случаев, когда практика не использовала достижения теории вовсе (паровое колесо древних греков) или использовала значительно позже теоретических разработок (изобретения Леонардо да Винчи и др.). Может это и хорошо, что не использовали паровое колесо древних греков, а то бы Земля бы была загрязнена не XX веке, а на 2000 лет раньше и нам бы сейчас нечем бы было бы дышать, нечего пить и нечего есть.
                Так, что может это и хорошо, что троичная цифровая техника почти не движется, может она опасна для человека каким то ещё не осознанным и непонятым параметром.


                • 030Serg

                  Я бы назвал троичные компьютеры "технологией 22-го века". Именно тогда можно будет получить реальную отдачу от них. А сейчас это пока удел энтузиастов, не имеющий практического применения. Желающие заработать могут искать другое приложение своих умений

      • 031Андрей Куликов

        Теоретически троичную трёхбитную однозначную сверхоперативную статическую память (троичную SRAM) на троичных трёхбитных однозначных триггерах тоже можно было бы выполнить на отдельной ПЛИС или совмещённой с троичным процессором на одной ПЛИС.
        Вопросы:
        1. Возможно ли это практически?
        2. Если возможно, то будет ли при этом уменьшение аппаратных затрат подобное уменьшению аппаратных затрат при построении на логических элементах низкого уровня интеграции?

        • 032Alexander ObukhovТринари

          1. Думаю это возможно.
          2. Не факт.
          3. Почему именно этот вариант SRAM?

          • 033Андрей Куликов

            3. Потому что при этом варианте троичной SRAM уменьшаются аппаратные затраты.

            • 034Alexander ObukhovТринари

              Это постоянно вызывает у меня сомнения :)

              • 037Андрей Куликов

                На шести инверторах с логикой на входе можно построить три двоичных RS-триггера, которые имеют 2^3=8 состояний и вмещают 2^3=8 кодов-чисел.
                На тех же шести инверторах с логикой на входе можно построить два троичных трёхбитных триггера, которые имеют 3^2=9 состояний и вмещают 3^2=9 кодов-чисел.
                При дальнейшем увеличении числа инверторов с логикой на входе разница в числе состояний возрастает ещё больше.

          • 035Андрей Куликов

            2. При выполнении троичной трёхбитной SRAM памяти на ПЛИС аппаратные затраты по сравнению с выполнением на элементах низкой степени интеграции увеличатся, но по сравнению с выполнением на ПЛИС других видов троичной SRAM памяти аппаратные затраты будут меньше.
            Так как "Код на картинке: GREH" и приближается пасха, то прошу прощения за вольные и невольные ошибки-огрехи-грехи.

  • 038Alexander ObukhovТринари

    Вот интересный материал:
    Multiple-Valued Logic architectures and circuits:
    http://ralyx.inrialpes.fr/2004/Raweb/r2d2/uid62.html?highlight=Chillet#uid62

    • 039Андрей Куликов

      В материале пишут, что они сделали полностью троичную 64-тертную SRAM и 4-тертный сумматор, которые успешно прошли проверку на специально изготовленном оборудовании.
      Вопросы:
      1. Терт - это трит или трайт? Если трит, то 64-тертная SRAM - это 16 четырёхтритных ячеек памяти (16x4). В разделе "Аппаратная часть" есть описание возможных ячеек троичной SRAM памяти на троичных трёхбитных триггерах.
      2. Какая схема одной элементарной ячейки SRAM в этом проекте?

      Теоретически можно сделать 64-тритный макет SRAM (16x4трита) на обычных элементах и проверить на обычном серийном даже старом компьютере. С сумматором дело сложнее, так как до сих пор не разработана схема одноразрядного полного сумматора. Вопрос: Нужно ли?

      • 042rvnick

        Материалов нет.
        Ивестно вообщем тоже что и всем из того, что находится в сети.

          • 046rvnick


            "Сетунь-70" именно потому,что это вторая машина.
            Десяток лет от времени создания первого компьютера (Сетунь-59).
            Очень непростой,мягко говоря,путь развития троичной информатики.
            Постоянное опонирование с массой последователей генерального пути
            развития на основе двоичной лехко-усвояемой логики.
            Сомнительно что кто-то может предложить в области архитектуры
            троичных компьютеров что-то лучше,чем сами создатели "Сетуни-70".
            Если считать,что это было очень давно (40лет),то X86,которая сейчас
            царит массово-повсеместно, ну буквально несколько годочков младше.
            Она конечно развивалась - новые наборы инструкций,железные реапизации
            и т. д.,но и Сетунь может развиваться.Если будет большой объём памяти
            то часть его можно выделить под область видео,как в простых "домашних"
            компьютерах лет двадцать назад.Практически "персоналка".

            • 047Бармалейкин

              Уточните какая информация интересует, опубликую соответствующие статьи.

              • 048rvnick

                Информация должна содержать подробное описание устройства эВм
                ,её блоков, узлов, описание их функционирования и взаимодействия и т.д..
                Это должно быть что-то типа "Руководство по применению и зксплуатации", или что-то
                в этом духе.

                • 050Бармалейкин

                  Машина была создана в единственном экземпляре и таких документов скорее всего не было. Есть алгоритмическое описание работы машины и некоторых ее узлов. Подойдёт?

  • 049Андрей Куликов

    http://jeff.tk:81/wiki/Trinary/Architecture#Architecture_Description
    Архитектура 3-х тритного троичного компьютера "TCA2" (Версия II).

  • 057Андрей Куликов

    На рисунке приведён снимок модели процессора 3-х Тритной троичной архитектуры TCA2 Джефа Коннелли, блок-схема которого приведена в блоке 049, выполненного в трёхбитной системе троичных логических элементов на 122 микросхемах в 14-ти выводных корпусах. В оригинале процессор выполнен в трёхуровневой системе троичных логических элементов на 161 микросхеме в 14-ти выводных корпусах. Таким образом любую архитектуру, выполненную в трёхуровневой системе троичных логических элементов, можно выполнить в трёхбитной системе троичных логических элементов. Переход от трёхуровневой системы троичных логических элементов к трёхбитной системе троичных логических элементов в 122/161=0,7578... раз (приблизительно на 1/4 (на 25%)) уменьшает аппаратные затраты. Из этого также следует, что в трёхбитной системе троичных логических элементов потребление электроэнергии и выделяемая тепловая мощность приблизительно на 1/4 (на 25%) меньше, чем в трёхуровневой системе троичных логических элементов.
    Код модели приведён на странице:
    Яндекс:
    Knol
    Google Knol:
    3-х Тритная троичная компьютерная архитектура TCA2 в трёхбитной системе троичных логических элементов

История сообщений

    2011

      9 июля

      2010

        22 января
        21 января
        20 января
        19 января

        2009

          17 апреля
          8 апреля
          20 марта
          15 марта
          14 марта
          13 марта
          6 марта
          20 февраля

          2008

            24 декабря
            22 декабря
            16 декабря
            6 октября
            4 октября
            17 сентября
            16 сентября
            15 сентября
            14 сентября
            11 августа
            7 августа
            3 августа
            2 августа