Mikroprocesor se nalazi u telefonu, računaru, automobilu, kućnim aparatima i bezbrojnim uređajima koje svakodnevno koristimo. Uprkos tome, većina ljudi nikada ne vidi kako on zaista radi. Njegovi tranzistori i veze toliko su mali da se ne mogu pratiti golim okom, pa složen proces obrade podataka ostaje sakriven unutar crnog komada silicijuma.
Britanski entuzijasta Džejms Njuman odlučio je da taj nevidljivi svet poveća do veličine prostorije. Napravio je Megaprocesor, funkcionalni računar dug približno deset i visok oko dva metra, na kojem svaki deo može da se prati pomoću hiljada svetlećih dioda.
Centar za istoriju računarstva u Kembridžu predstavio je 3. avgusta poseban susret sa autorom ovog neobičnog uređaja. Posetioci su mogli da vide mašinu sastavljenu od približno 40.000 tranzistora, 12.000 LED lampica i više od 250.000 ručno napravljenih lemnih spojeva.
Cilj Megaprocesora nije brzina. U poređenju sa današnjim čipovima, radi izuzetno sporo i zauzima ogromnu površinu. Njegova vrednost leži u tome što svaki korak pretvara u vidljivu svetlosnu predstavu. Kada računar prenese podatak, sabere dva broja ili pređe na sledeću instrukciju, odgovarajuće lampice se pale i gase.
Savremeni procesori sadrže milijarde tranzistora. Svaki od njih ponaša se kao veoma mali elektronski prekidač. Kombinovanjem velikog broja prekidača nastaju logička kola koja mogu da porede, računaju, pamte i odlučuju kojim redosledom se izvršavaju instrukcije.
Kod običnog računara čitav proces odvija se milijardama puta u sekundi, zbog čega ga nije moguće pratiti. Megaprocesor namerno usporava rad tako da posmatrač može da vidi kako informacija prolazi kroz registre, sabirač, kontrolnu jedinicu i memoriju.
Njuman je projekat prvobitno planirao kao relativno skroman model kojim bi sebi objasnio unutrašnju logiku čipa. Međutim, konstrukcija se postepeno širila. Njegova dnevna soba bila je godinama ispunjena pločama, kablovima i alatima, dok je svaki novi modul zahtevao još hiljade spojeva.
Lemljenje četvrt miliona tačaka nije samo dugotrajan posao. Svaki loš spoj mogao je izazvati grešku koju je zatim trebalo pronaći u ogromnoj mreži žica. Testiranje je zato postalo gotovo jednako zahtevno kao i sama gradnja.
Megaprocesor može izvršavati jednostavne programe i pokretati osnovne igre. Kada se na njemu izvodi Tetris, posmatrač ne prati samo blokove na ekranu, već i fizički tok instrukcija koje igru pokreću. Zabava tako postaje lekcija iz arhitekture računara.
U obrazovanju se procesor često objašnjava dijagramima sa kutijama i strelicama. Takve slike mogu biti korisne, ali ostaju apstraktne. Na velikoj mašini učenik može bukvalno prstom da prati put signala i vidi gde se podatak zadržava pre sledećeg koraka.
Uređaj takođe pokazuje koliko je savremena elektronika neverovatno kompaktna. Ono što zauzima čitav zid ima daleko manju snagu od čipa koji staje na vrh prsta. Razlika ne proizlazi iz potpuno drugačijih osnovnih pravila, već iz minijaturizacije i ogromnog povećanja broja tranzistora.
Prvi komercijalni mikroprocesori imali su nekoliko hiljada tranzistora. Današnji vrhunski čipovi imaju desetine milijardi. Da bi se jedan takav savremeni procesor napravio u razmeri Megaprocesora, bila bi potrebna konstrukcija veličine čitavog grada, a možda i znatno veća.
Velika mašina podseća i na pionirske računare iz sredine 20. veka. Oni su zauzimali prostorije, koristili hiljade elektronskih cevi i trošili ogromne količine energije. Ipak, Megaprocesor nije njihova kopija. On prikazuje unutrašnju logiku mikroprocesora korišćenjem diskretnih komponenti koje su namerno razmaknute.
U vremenu kada se uređaji sve češće zatvaraju u tanka kućišta koja korisnik ne može ni da otvori, ovakav projekat vraća osećaj mehaničke razumljivosti. Svaka žica ima pravac, svaka lampica razlog da se upali, a svaka greška fizičko mesto na kojem može biti pronađena.
Najveći računar u muzejskom holu nije napravljen da bi pobedio na testu brzine. On je napravljen da uspori svet dovoljno da ga čovek razume. Dok savremeni čip neprimetno izvrši milijarde operacija, Megaprocesor jednu malu naredbu pretvara u svetleću mapu koja pokazuje da iza svakog dodira ekrana stoji veoma precizan niz jednostavnih odluka.
S.B.
