Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 89 reacties

Twee medewerkers van de universiteit van Michigan hebben een processor ontwikkeld die zijn nullen en enen niet met transistors en elektronen opslaat. Hun cpu maakt gebruik van buizen en ventielen om met lucht te kunnen rekenen.

De onderzoekers  bouwden een 8bit-computer die voornamelijk uit een netwerk van buizen en ventielen bestaat. Een buis vol met lucht is equivalent aan een binaire 1, terwijl een 0 wordt gerepresenteerd door een lege, of vacuüm gezogen buis. De pneumatische ventielen worden aangestuurd door de luchtdruk in een kleine kamer eronder te variëren: een membraan sluit de buis af wanneer de stuurkamer met lucht wordt gevuld. Het materiaal waarvan de buizen en ventielen zijn bemaakt, bestaat uit polydimethylsiloxaan, een transparante organische polymeer dat op silicium is gebaseerd.

Met deze simpele middelen waren de wetenschappers in staat logische poorten en andere componenten te vervaardigen die een 8bit-processor vormden. De luchtprocessor kan buiten het lab gebruikt worden als zogenoemd 'lab-on-a-chip', een chip waarmee biochemisch onderzoek kan worden gedaan. Voor het zover is, zal nog flink wat werk verzet moeten worden, aangezien de aansturingselektronica niet op de processor is geïntegreerd. De integratie zou echter een nieuw productieprocedé vergen. Het benodigde vacuüm kan overigens door een handpomp geleverd worden, wat de potentie voor draagbaarheid en gebruik als draagbaar lab in ontwikkelingslanden vergroot.

Schema en foto luchtprocessor
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (89)

Maar hoe zit het met de performance? Moeten we dit zien als een concurrent qua performance voor de Phenom2, Core i5 of haalt hij die van de i7? Of zitten deze meer op het niveau van de Atom en soortgelijke processoren?

En wanneer kunnen we deze in de winkels verwachten?
tijd voor een benchmark :Y) }:O
Ik denk dat hij een flinke tegenstander aan een 8086 heeft, die zal nog wel enkele ordes van grootte sneller zijn :)
8 bit vs 64 bit processor.
relatief gigantisch vs kleiner dan een muntje.
Handmatig oppompen, vs in het stopcontact.


Je mag blij zijn als je binnen een dag een megabyte heb uitgerekent denk ik.....
Ik ben idd serieus ja, en wil idd weten hoe deze CPU zich verhoudt tot de op dit moment gangbare modellen die ik noemde.

Dit aangezien ik namelijk geen fysicus of andere vorm van wetenschapper ben, en ik het ook niet uit het artikel kan opmaken.

Als oshiro hierboven gelijk heeft, waarom zou je dan zo'n langzame CPU bouwen, dat is commercieel toch helemaal niet interessant, als hij dezelfde prestaties bied die een XT 25 jaar geleden al kon bieden? :?
Dit betreft 8 bit, tegenwoordig al 8-voud van dat wat denk je zelf? Daarnaast gaat het ook niet of hij sneller is maar dat hij zonder transistoren werkt (afgezien van aanstuurelectronica dan)
8 Bit vs 64 bit is een beetje onzin in dit verhaal, een 64 bitter is minimaal net zo snel en maximaal een factor van ongeveer 1000 sneller (vermenigvuldigen van twee 64 bit waarden door herhaald optellen).

De "transport" snelheid van lucht t.o.v. electronen is iets belangrijker, 300 m/s (aanname we gaan niet door de geluidsbarrière) versus 1/3*c = 100 000 000 m/s.
Ongeveer een factor 300 000 dus.

Nog belangrijker is de schakel snelheid van de transistor, electrisch orde grote ns, pneumatisch ms? of te wel een factor miljoen!
Dat ligt er nogal aan. Als je hem kan toepassen op plaatsen waar dat met elektonica niet lukt, dan kan het nog wel eens bijzonder interessant zijn!
Het gaat erom dat ze een processor op een nieuwe manier gemaakt hebben - de bestaande werken met electronen, de volgende generatie zal met licht of quantumfysica werken, voor de hobby maken ze hem van hout, enzovoort.

Echt sneller (of zelfs slechts voor een deel zo snel) zal het waarschijnlijk nooit worden - je hebt miljoenen transistors nodig voor een processor met wat performance, en deze heeft wat, 8? Nee, je loopt al heel snel tegen de limieten van waar je lucht voor kunt gebruiken aan - lucht is qua volume veel groter dan electronen.
Als je geen stroom hebt lijkt me dat deze processor sneller zal zijn dan een I7 :*)
sorry als ik nu persoonlijk flame maar; jouw reactie kan toch niet serieus genomen worden op t.net? [..] bedoel 8bit-computer - you do the math
Dat zegt niet zoveel... het is een andere architectuur dan x86 neem ik aan. Een ARM-processor draait bijvoorbeeld ook op véél lagere klokfrequenties, maar qua performance doet die het toch echt een stuk beter dan een x86, clock-by-clock.
hallo? Het is een schakelingsontwerp dat op basis van physieke beweging een 8bit processor vormt.
Je hoeft toch geen wetenschappelijke achtergrond te hebben om te begrijpen dat electrische schakelingen op nanometer formaat sneller gaan zijn dan een setje buisjes dat je bedient met luchtdruk?

Ennieweej, dit verhoudt zich tot je Rabobank zonnecel-rekenmachine als baggertraag. Het ding is dan ook bedoeld om sowieso trage dingen aan te sturen met niets dan een beetje lucht van een handpompje o.i.d.
ik hoop dat je een grapje maakt . anders ga maar snel van tweakers af.

hap hap

[Reactie gewijzigd door Proxx op 4 september 2009 15:53]

De kanaaltjes in micro fluidic devices zijn typisch 10 micrometer breed. Stel dat ze 1mm lang zijn en er bij standaard druk wordt gewerkt. Dan is de weerstand ongeveer 5E12 Pa.s/m3 en de capaciteit 1E-18m3/Pa. De reactietijd is dan 5E-6, de frequentie 0.2 MHz. Dan is de bovengenoemde 8086 een factor 10 sneller als je alleen naar pure MHz-en (meervoud?) kijkt.
Zouden ze de NES nieuw leven in kunnen blazen? :P (Was toch ook 8-Bit ?)

[Reactie gewijzigd door rorydeleur op 4 september 2009 15:42]

Stoer apparaat, ik vind die houten "processors" die je soms ziet ook gaaf.
Als we dan toch aan de woordgrappen gaan: als je het ding te ver overklokt... dan krijg je gebakken lucht :+
Thathatahaaa: The newest and most advanced Woodbine Firewood Processor :o :
http://www.youtube.com/watch?v=S8iPMpp83O0

[Reactie gewijzigd door Deem op 4 september 2009 16:20]

Ik denk dat ie meer zo'n houten processor bedoelt ;)
http://www.retrothing.com/2006/12/the_tinkertoy_c.html
Zal je ook even moeten blazen om het ding werkend te krijgen?
En niet te hard, anders blaas je hem op ;) (denk aan die kruik opblazende mensen)
... en waterkoeling bij het OCen van deze krengen is absoluut uit den boze... :+
en dan is alles ineens 1! :O
Haha dit is echt vet, kan niet echt inhoudelijk reageren maar dit is lijkt me gewoon grappig om te zien werken :D
@hierboven haha dan blijf je pompen denk ik ;)

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 4 september 2009 15:42]

Alleen zie ik het nut er niet van in. Zoals ik dit lees heb je eerst conventionele elektronica nodig om dit aan te sturen.

Ik zie het nut er niet van in, in derdewereldlanden kan je ook gewoon een zonnepaneel neerzetten voor wat stroom
Het nut is, zoals gezegd, een lab on a chip. Zoiets kan voor analysedoeleinden gebruikt worden, bv. adem of bloedanalyse (wat heb je behalve alcohol nog meer gedronken/gerookt/gesnoven/gespoten/geslikt/...).
Volgens het bronartikel is het juist niet een mogelijkheid van dit proces een lab-on-chip te maken maar om bestaande LOC devices te verbeteren: de lessen van dit apparaat kunnen gebruikt worden om in zulke LOCs de sturing te integreren in hetzelfde productie procedé, zodat je geen aparte electronica nodig hebt om het geheel te besturen.
Using logic circuits is one way to bring most of those controls onto the lab-on-a-chip itself and reduce running costs. But because many microfluidic systems have no electronic components, adding standard electronic valves to the device would require a new fabrication process, says Burns.

"Many microfluidic systems use pneumatic valves to control liquid flow, so adding the pneumatic control circuits should be relatively simple and inexpensive," he says.
Ik zie het verband met verdovende middelen niet 8)7
Hoe denk je dat ze in de eerste plaats op dit idee zijn gekomen? :P
Net als de mooiste popsongs zijn geschreven na gebruik van wat geestveruimde middelen, zijn er ook een hoop geniale uitvindingen onder deze omstandigheden gedaan. Dit is er blijkbaar ook weer zo eentje.
Zo kun je ook blijven 'rekenen' als er een EMP-bom wordt losgelaten boven een stad ;)

Maar misschien moet ik daar maar geen geintje van maken, het zou wel eens heel serieus daarvoor gebruikt kunnen worden...

[Reactie gewijzigd door bverstee op 4 september 2009 15:49]

Dat denk ik niet :
Voor het zover is, zal nog flink wat werk verzet moeten worden, aangezien de aansturingselektronica niet op de processor is geïntegreerd.
Of wou je hem zelf aantrappen?
Bronartikel lezen: de off-chip aansturingselektronica is wat ze willen vervangen door deze alternatieve 8bit processor te gebruiken :+
Kun je je daar niet gewoon tegen afschermen dmv ijzeren plaatwerk om je machine heen?

Ik denk trouwens niet dat falende computerhardware het grootste probleem is op het moment dat er iets dergelijks gebeurt.
Zo kun je ook blijven 'rekenen' als er een EMP-bom wordt losgelaten boven een stad
In dat geval gebruiken ze dus geen EMP, maar een HIT :)
invloeden van buiten af?

Zet lucht niet uit, bij een andere temperatuur?
Ergo? een logische 1 blijft gewoon een buis gevuld met lucht.

Het vacuum bij de 0 dient wel onder een bepaald nivo te worden gehouden anders gaat ie dat wel als een 1 zien.

Ben benieuwd hoe "heet" ie gaat worden en wat de kloksnelheid is..
dat maakt niet uit aangezien het binair wordt uitgelezen, wel of geen lucht.
Wellicht een proc voor de echte OCer ;) Busje LN2 erop en heb je daar ook geen last meer van :+
Jammer dat er geen schaalverdeling bij staat. Op wel procede zal dit worden gemaakt, het 45 cm procede?
op de 2e foto lijkt het alsof de proc op een salontafel ligt.

ik god dat de doorsnede een centimeter of 80 is. best fors..

maar in ontwikke.linglanden waar je weinig tot geen elektriciteit hebt en toch een lab nodig hebt om verschillende resultaten te berekenen is dit een uitkomst..

wat dacht je van bloedonderzoeken bij mensen, invoeren van meetgegevens en waarden laten berekenen van monsters die genomen zijn..
In 'ontwikke linglanden' kun je redelijik eenvoudig een hand-dynamo (oid) heensturen - da's stukken goedkoper en robuuster dan dit. Sowieso lijkt het toepassingsgebied van dit apparaat niet voorbij het 'leuk voor de hobby' niveau te komen. Of ik moet me raar vergissen.
Laten we nou eindelijk eens gewoon een kolencentrale neerzetten, ipv van al dat geneuzel etc. Tot nu toe stoken ze al "onze" bossen op...
Ik denk dat voorlopig een handrekenmachine met zo'n solar dingetje kleiner en sneller dergelijke berekeningen kan doen.
ik god dat de doorsnede een centimeter of 80 is. best fors..
Dat waren vroeger (40 jr. geleden) alle computers. (nog groter zelfs ;) )
Dit een paar generaties verder kan inderdaad erg veel voordeel geven voor lab-on-a-chip, maar ook een (alhoewel langzaam) niet electronisch af te luisteren versleutelapparaat maken. Voor de volgende generatie spionen.

Spy vs. spy II.
Niet electronisch, maar wel met gehoor :+. Je kunt de transistoren horen sissen!
Als hij op volle toeren is (2 a 3 Hz) heb je al een gemoderniseerde kerkorgel met dat gefluit! }:O
lol :P
zie het al hemelaal voor me; zo'n fluitende CPU.

beetje zoals die oude intel P4's klonken; die maken ook zo'n raar piepgeluidje. Lijkt trouwens of mijn Q9550 dat geluidje ook weer maakt.
Al denk ik toch dat dat meer te maken heeft met de gebruikte koeler dan de CPU aangezien een Q9550 evenveel geluid maakt als een P4, helemaal nada.
(of in ieder geval een verwaarloosbare hoeveelheid.)
Toch wel indrukwekkend dat dit door 2man geinitialiseerd is _/-\o_
Ben jij je luchtbed aan 't opblazen? neej is me nieuwe proc :)
kun je 'm ook opvoeren met perslucht ;-) gaat ie sneller

[Reactie gewijzigd door himlims_ op 4 september 2009 15:43]

ach ja, je bent een tweaker of je bent het niet hé...
Wat een ontwikkelingen toch!
Leuk maar wat is nou precies het voordeel van deze uitvinding? Tenminste wat houdt biochemisch onderzoek in, en waarom kunnen daarvoor geen huidige processors gebruikt worden? Moet een beetje denken een de Mike en Thomas show, ron de drie bij deze uitvinding; en wat kan je hier dan mee Ron?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True