Компьютер размером с комнату

Создан квантовый компьютер дешевле Mac Pro и «Лады Гранты». Он умещается на столе

В Китае разработан квантовый компьютер стоимостью около 380 тыс. руб., своими размерами напоминающий системный блок обычного ПК. Он разработан для школ и колледжей и умеет оперировать только двумя кубитами, а в его основе лежит явление ядерного магнитного резонанса.

Стартап Shenzhen SpinQ Technology из Шэньчжэня (Китай) разработал полноценный квантовый компьютер размером и весом с небольшой системный блок. Он умещается на столе и, по данным Discover Magazine, стоит всего $5000 (около 379 тыс. руб. по курсу ЦБ на 2 февраля 2021 г.). Для сравнения, российский бюджетный автомобиль Lada Granta стоит от 441 тыс. руб., а компьютер Apple Mac Pro в российской рознице оценивается минимум в 622 тыс. руб.

Для квантового компьютера цена действительно достаточно низкая – например, у канадской компании D-Wave Systems, тоже специализирующейся на разработке квантовых компьютеров, есть модель 2000Q стоимостью в пределах $15 млн (1,137 млрд руб.). Дешевизна детища SpinQ объясняется его невысокой вычислительной мощностью – он оперирует всего двумя кубитами, тогда как 15-миллионная разработка канадцев, появившееся в начале 2017 г. – сразу 2000 кубитами.

Новое творение SpinQ базируется на так называемом явлении «ядерного магнитного резонанса» (ЯМР). Несмотря на отпугивающее название, эта технология достаточно хорошо изучена и в настоящее время широко используются химиками для изучения структуры вещества. Кроме того, ЯМР применяется и в медицине – в этой области она используется для проведения неинвазивного исследования внутренних органов пациентов (ЯМР-спектроскопия, магнитно-резонансная томография (МРТ). Также, по информации Discover Magazine, самые первые квантовые компьютеры образца 90 годов XX века, тоже основывались на ядерном магнитном резонансе.

Michigan Micro-Mote – самый маленький компьютер в мире

В результате десятилетней работы компьютерного факультета Мичиганского университета удалось создать компьютер, по размерам уступающий даже крупинке риса. Его название Michigan Micro-Mote означает «мичиганская микро-пылинка», а сокращение M^3 отсылает к кубическому миллиметру – объёму, который он занимает.

M^3 умеет делать фотографии, считывать температурные показатели и значения давления. Эти возможности и маленький размер позволяют, например, внедрить его прямо в человеческое тело для снятия показаний. Этим использование микрокомпьютера не ограничивается – геологи интересуются возможностью приспособить подобные устройства для поиска нефтяных карманов, оставшихся в пределах доступа имеющейся скважины. Или же вы можете приобрести горсть этих крошек и присоединить ко всем своим вещам, которые вы не хотите потерять – от ключей до кошельков.

«Интернет вещей – это концепция мира, в котором все привычные вещи имеют доступ в интернет и могут общаться друг с другом. У всех вещей есть встроенные компьютеры» – говорит Дэг Спайсер, куратор компьютерного музея в Маунтин Вью. Именно этот мир приближают микроскопические компьютеры.

Дэвид Блаау, профессор компьютерных наук университета, поясняет: «Люди не знают, что большую часть места, допустим, в смартфоне, занимает батарея. Если уменьшить потребление, можно уменьшить и батарею, а с ней – и размер всей системы».

Чтобы программировать и управлять такими маленькими компьютерами, инженерам пришлось применить передачу информации при помощи света. Ввод данных осуществляется при помощи высокоскоростных вспышек. А выводить данные компьютер способен при помощи радиосигналов.

«Нет причин для того, чтобы останавливаться на достигнутом размере,- утверждает Деннис Сильвестер, коллега Блаау,- Почему бы не дойти до компьютера со стороной в сто микрон. А на этом этапе уже можно будет засовывать компьютеры внутрь живых клеток. Когда ты воплощаешь в жизни то, что раньше было научной фантастикой, такие вещи легко представить».

Минитюаризация компьютеров прошла значительный путь – от компьютеров, размером с комнату, до персоналок, умещающихся в форм-факторе флэшки, не говоря уже о современных смартфонах. А некоторые учёные умудряются создавать логические элементы размером с клетку. Компьютер не больше рисинки – это новый прорыв.

Raspberry Pi 400 (компьютер-клавиатура)

Raspberry Pi 400 — это микро-компьютер, встроенный в клавиатуру (своего рода ультрабук без экрана). По сути, эту «клавиатуру» достаточно подключить к экрану или ТВ и можно работать! Как она выглядит представлено на фото ниже. ?

Цена Raspberry Pi 400 составляет примерно 70-100$ — что значительно меньше любого офисного ПК или ноутбука!

Raspberry Pi 400 — внешний вид компьютера

легкий и компактный ПК;
не шумит, и почти не греется*;
связь: Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth 5.0;
есть все необходимые порты: USB, USB-C, Ethernet, micro HDMI, 40-контактный разъем GPIO, слот для microSD;
4 ГБ ОЗУ, четырехъядерный процессор Broadcom BCM2711 (1,8 ГГц);
минус : не очень удобный размер клавиш (для тех, кто много печатает, могут показаться маленькими).

Обзор подобного девайса можете посмотреть (почитать), например, тут (и еще тут ?). Приобрести можно ? в комп. магазинах.

История ЭВМ: от перфокарт до персональных компьютеров

Ровно 33 года назад, 12 августа 1981 года, на свет появился первый массовый персональный компьютер IBM PC, который со временем стали называть просто PC (ПК). То, что для нас уже давно стало привычным делом, в то время было настоящей революцией. M24.ru выделило основные этапы развития электронно-вычислительных машин.

Электронные вычислительные машины того времени представляли из себя массивные конструкции весом в несколько тонн. Каждый новый этап развития ЭВМ был связан не только с техническим прогрессом, но и с программным. Взять хотя бы Windows, который пришел на смену «бездушному» DOS.

Именно IBM, годом основания которой считается 1889 год, внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники. Ее прародительница, корпорация CTR (Computing Tabulating Recording) включала в себя сразу три компании и выпускала самое различное электрическое оборудование: весы, сырорезки, приборы учета времени. После смены директора в 1914 году компания начала специализироваться на создании табуляционных машин (для обработки информации). Спустя 10 лет CTR поменяло свое название на International Business Machines или IBM.

M24.ru выделило основные этапы развития ЭВМ и их основных представителей, давших толчок к развитию современных компьютеров.

Еще в 1888 году инженер Герман Холлерит, основатель IBM, создал первую электромеханическую счетную машину — табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах (бумажных карточках с отверстиями). Его даже использовали при переписи населения в 1890 году в США.

При этом история компьютеров IBM началась спустя более полувека, в 1941 году, когда был разработан и создан первый программируемый компьютер «Марк 1» весом порядка 4,5 тонн, 17 метров в длину, 2,5 метра – в высоту. Президент IBM вложил в него 500 тысяч долларов. Впервые «Марк 1» был запущен в Гарвардском университете в 1944 году. Чтобы понять, насколько сложна была конструкция машины, достаточно сказать, что общая длина проводов составила 800 км. При этом компьютер осуществлял три операции сложения и вычитания в секунду.

Первое поколение ЭВМ

Первая ЭВМ, основанная на ламповых усилителях, под названием «Эниак» была создана в США в 1946 году. По размерам она была больше, чем «Марк 1»: 26 метров в длину, 6 метров в высоту, а ее вес составлял около 30 тонн. При этом по производительности «Эниак» в 1000 раз превышала «МАРК-1», а на ее создание ушло почти 500 тысяч долларов. Но у нее были существенные недостатки: очень мало памяти для хранения данных и долгое время перепрограммирования – от нескольких часов и до нескольких дней.

Кстати, среди создателей «Эниак» был ученый Джон фон Нейман, предложивший архитектуру ЭВМ, заложенную в компьютерах с конца 1940-х до середины 1950-х годов. Именно он осуществил переход к двоичной системе счисления и хранению полученной информации.

В 1951 году появился первый коммерческий компьютер UNIVAC, и уже в 1952 году вышел «IBM 701». Это был первый крупный ламповый научный коммерческий компьютер, причем создали его достаточно быстро – в течение двух лет. Его процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVAC — 2200 операций в секунду против 455. В одну секунду процессор «IBM 701» мог выполнять почти 17 тысяч операций сложения и вычитания.

Второе поколение ЭВМ

Второе поколение ЭВМ использовало в своей основе транзисторы, созданные в 1947 году. Это была очередная революция, в результате которой существенно уменьшились размеры и энергопотребление компьютеров, так как сами биполярные транзисторы в разы меньше вакуумных ламп.

В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах. Они были надежны, и ВВС США стали использовать их в системе раннего оповещения ПВО. А в 1960 году IBM разработала мощную систему Stretch или «IBM-7030». Она была и вправду сильна – создатели добились 100-кратного увеличения быстродействия. В течение трех лет он был самым быстрым компьютером в мире. Однако со временем IBM уменьшила его стоимость, а вскоре и вовсе сняла с производства.

Третье поколение ЭВМ

Третье поколение компьютеров связано с использованием интегральных схем (в которых используется от десятков до сотен миллионов транзисторов), впервые изготовленных в 1960 году американцем Робертом Нойсом.

В 1964 году IBM объявила о начале работы над целой линейкой IBM System/360.

System/360 хорошо продавалась даже спустя шесть лет после анонса системы. За 6 лет IBM выпустила более 30 тысяч машин. Однако затраты на разработку System/360 были очень велики — около пяти миллиардов долларов. Таким образом, System/360 заложила фундамент для следующих поколений, первым из которых был System/370.

Четвертое поколение ЭВМ

Четвертое поколение связано с использованием микропроцессоров. Первый такой микропроцессор под названием «Intel-4004» был создан в 1971 году компанией Intel, до сих пор остающейся в лидерах. Спустя 10 лет IBM выпустила первый персональный компьютер, который так и назывался IBM PC. Самая дорогая конфигурация стоила 3000 долларов и предназначалась для бизнеса, а конфигурация за 1500 долларов – для дома.

Процессор Intel 8088 работал на частоте 4,77 МГц (сейчас этот показатель в тысячи раз больше), а объем ОЗУ — 64 кбайта (сейчас – в миллионы раз больше). Для хранения информации использовались 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жесткий диск нельзя было установить из-за недостаточной мощности блока питания.

Интересно, что разработкой компьютера занимались всего четыре человека. Причем IBM не запатентовала ни операционную систему DOS, ни BIOS, что породило огромное количество клонов. Уже в 1996 году IBM уступило первое место по продажам ПК на ею же основанном рынке.

Несмотря на то, что современные гаджеты сильно отличаются по характеристикам от своего предшественника, все они относятся к тому же поколению ЭВМ.

Основные толчки для развития компьютеров дала наука (появление ламп, а затем транзисторов). В настоящее время распространяется ввод информации с голоса, общения с машиной на человеческом языке (приложение Siri в iPhone) и активная работа над роботами. Основное мнение, что будущее – за квантовыми компьютерами, которые будут использовать в своей основе молекулы и нейрокомпьютерами, использующими центральную нервную систему человека и непосредственно его мозг. Однако для того, чтобы эти технологии появились, необходимо досконально изучить эти системы.

Видео: Как выбрать оперативную память

Неттопы обычно поставляются без встроенной памяти, но имеют разъемы под SSD, еММс или HDD накопители с ограничениями на форм-фактор. Чаще всего в них размещаются диски формата М2. Нужно лишь проверить совместимость слота с накопителем перед его установкой.

Стоит ли вообще покупать мини-ПК?

Если вам нужна удобная для перемещения машина вычисления, ремонт которой обойдется не так дорого – однозначно да. Вспомним, в чем разница между ноутбуками и ПК: • Ноутбуки – тоже мобильная техника, рассчитанная на широкий спектр задач. • Классический компьютер – крупное дорогостоящее стационарное устройство. Мини похож на обычный ПК, способен предложить сходную со среднебюджетными сборками производительность, но его можно брать с собой (как и ноутбук), да и стоить он будет дешевле.

Миник такой же мощный, как и обычный компьютер?

Нет. Из-за размера компонентов достичь максимальной мощности (как у топовых стационарников) в неттопах нельзя. Тем не менее, есть достаточно мощные для своего размера мини-ПК.

А можно использовать неттоп без дисплея?

Да, потому что это самодостаточная вычислительная техника. Если вам не нужно пользоваться им повседневно в качестве обыкновенного компьютера, то никаких проблем нет – загружайте данные и компилируйте на нем, пока занимаетесь на другом устройстве.