3D-bus - هندسة واعدة لأنظمة الحوسبة

نشرت كفكرة فنية.

سأحاول شرح أفكاري بلغة بسيطة قدر الإمكان باستخدام مقارنات ملموسة تمامًا ، دون الخوض في التفاصيل والتفاصيل.

في رأيي المتواضع ، تم استنفاد مفهوم أجهزة الكمبيوتر الشخصية لهندسة IBM PC منذ فترة طويلة لسبب واضح للغاية - نموذج بناء أجهزته التي كانت محدودة في البداية في الفضاء. IBM PC هي مدينة من القرون الوسطى محاطة بسور قوي على شكل علبة كمبيوتر. اللوحة الأم هي المدينة نفسها مع الشوارع والمنازل. الطاحونة الهوائية أو طاحونة المياه هي مصدر طاقة. ذاكرة الكمبيوتر هي مستودعات المدينة وترسانة ، إلخ. تسمح هندسة "القرون الوسطى" ، بالطبع ، بترقية الكمبيوتر: توصيل محركات أقراص صلبة جديدة ؛ زيادة كمية ذاكرة الوصول العشوائي. استبدال المعالج المركزي بمعالج أكثر كفاءة ؛ يمكنك إضافة بطاقات جديدة لأغراض مختلفة إلى الفتحات الموجودة على اللوحة الأم ، ولكن ... الحدود الحتمية للتحديث مع هذه البنية لجهاز الكمبيوتر قابلة للاستنفاد: فتحات لبطاقات ذاكرة الوصول العشوائي والبطاقات المتخصصة تنتهي ؛ يتم الوصول إلى الحد الأقصى لتردد ساعة المعالج ؛ يتم استخدام جميع المساحة المخصصة لمحركات الأقراص الصلبة في علبة الكمبيوتر ، إلخ. يبقى الاعتماد على الأجهزة الخارجية المتصلة بجهاز كمبيوتر آي بي إم ، ولكن في الوقت نفسه نحن نتحرك بالفعل وراء "أسوار المدينة" لهذا الكمبيوتر "الإقطاعية" وكذلك خارج إطار المفهوم المعماري.

تعد الأجهزة المحمولة ( أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر اللوحية) مظهرًا أكثر إشراقًا لنفس هندسة العصور الوسطى لبناء أنظمة الحوسبة. إذا واصلنا تشبيه البناء ، سيكون أمامنا حصن مع الحد الأدنى من الإمكانيات لإعادة بناء شيء فيه.

يبدو أن المظهر والتطور السريع لأجهزة الكمبيوتر الدقيقة (Arduino، Omega، Raspberry ، إلخ) قد أجبروا المهندسين على إعادة النظر في المفهوم المعماري بأكمله ، لتخليص الأجهزة الجديدة من أساسيات "عصر الإقطاع الكمبيوتر". ومع ذلك ، لم يحدث هذا بعد. معجب بما تبدو عليه مجموعة الحوسبة المبنية من اللوحات الأم Raspberry:

الصورة

هممم ... يمكنك تسليط الضوء على السقيفة الملونة كما تريد ، ولكن هذا لن يجعلها قصرًا. وجميع هذه الكابلات والأسلاك البارزة هي الدعامات التي تمنع المبنى متعدد الطوابق المصمم بشكل غير صحيح من السقوط.

في هذه الأثناء ، يكمن حل المشكلة ، كما هو الحال دائمًا ، على السطح ...

انظر إلى هذه ، من وجهة نظر العمارة الطبيعية والمواهب البشرية ، الحلول المثالية للمشكلات المكانية الوظيفية:

الصورة

الصورة

الصورة

بسيطة ومعقولة وعقلانية.

إذا قام المهندسون المعماريون بتصميم أنظمة الكمبيوتر ، فإنهم ، إلى جانب قضايا أخرى ، سيحضرون مخططات الطوابق للمبنى (سيحددون الأبعاد والشكل العام للأرضيات والهياكل الداعمة) ، وعلى وجه الخصوص ، سيوافقون على مكان وحجم المصاعد والتهوية والتواصل المناجم ورحلات السلالم - أي صمم ما يجعل المبنى النهائي من طوابق منفصلة.

إذا بدأ مطورو أنظمة الكمبيوتر للحظة في التفكير مثل المهندسين المعماريين الكلاسيكيين - بكميات كبيرة - فإنهم سيفعلون:

  • لقد حددنا الأبعاد الكلية "للأرضيات" - اللوحات الإلكترونية للأنظمة المصممة (نعم ، لقد فعلوا نفس الشيء!).
  • لقد حددنا الأحجام والنوع والموقع على لوحات موصلات الاتصال من خلال (نوع "أمي-أبي") لناقل المعلومات الذي يربط الألواح ببعضها البعض.
    لقد حددنا أبعاد وموقع لوحة التبريد للألواح ، ووفقًا لذلك ، قمنا بترتيب عناصر الدائرة التي تتطلب التبريد القسري في المنطقة المجاورة مباشرة أو حتى في اتصال مع مشعات الجدار في العمود.
  • حددنا موقع حافلة الطاقة.
  • تم توحيد النقاط المذكورة أعلاه.

وبالتالي ، سيحصلون على حل معماري يسمح لهم ببناء "مباني متعددة الطوابق من أي ارتفاع" عن طريق توصيل ألواح أرضية جديدة بأرضيات منخفضة. وبعبارة أخرى ، تم استخدام المحور Z للفضاء ثلاثي الأبعاد بالكامل وبدون نسخ احتياطية.
إذا ذهب مهندسو الكمبيوتر إلى أبعد من ذلك ، فسيعملون على توحيد موصلات الحافلات على طول محوري X و Y. ثم سيكون من الممكن بناء مجموعات حوسبة على طول جميع محاور الفضاء بسهولة تجميع منشآت ضخمة مختلفة من مُنشئ Lego.

من المهم جدًا ، جنبًا إلى جنب مع بطاقات المعالج ، دمج البطاقات القياسية عالية التخصص للحافلة ثلاثية الأبعاد بسهولة في المجموعة: بطاقات الذاكرة وبطاقات الشبكة وبطاقات اتصال Bluetooth و Wi-Fi وبطاقات الفيديو وما إلى ذلك.

هذا يبدو لي لوحة موحدة مع ناقل ثلاثي الأبعاد:

الصورة

من الواضح تمامًا أنه من هذه اللوحات ، من الممكن بناء مجموعات حوسبة ثلاثية الأبعاد لأي تكوين مكاني ، وتوسيع التصميم على طول جميع المحاور المتاحة.
سأكون سعيدًا إذا كانت أفكاري مفيدة لأي شخص وأصبحت نقطة البداية لحلول تصميم أكثر جمالا وبساطة وموثوقية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar425891/


All Articles