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Forum: PC Hard- und Software Computer nur mit Schaltkreisen


Autor: Frank W. (frank_w)
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Hallo,
gab es einen Computer wo die CPU aus mehreren einzelnen Schalkreisen 
aufgebaut war?

Also vor dem INTEL 4004 Chip.

Bei Google habe ich nichts gefunden.

Gruß Frank

Autor: Klaus W. (mfgkw)
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ja

Autor: Hannes J. (pnuebergang)
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Sogar nach dem INTEL 4004.

Autor: Klaus W. (mfgkw)
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Autor: Frank W. (frank_w)
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Danke

Autor: Klaus (Gast)
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Ich vermute, wenn man mal ein wenig sucht, wird man auch Rechner mit 
nicht ganz so hohem Anspruch (zu ihrer Zeit) finden.

Nicht ganz passend, dazu die CPU aus TTLs, die in einem der TOPP-Bücher 
beschrieben wurde.
Und ich meine hier und bei Youtube gab es zeitgenössische Projekte 
dieser Art.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Der Elektor "Computer 74" wurde 1974 aus TTL-ICs der 74er Reihe 
aufgebaut

Autor: Rainer1975 (Gast)
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Sogar als "Bastelprojekt":
http://www.mycpu.eu/

Autor: Fpga K. (fpgakuechle) Benutzerseite
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Frank Wa schrieb:

> gab es einen Computer wo die CPU aus mehreren einzelnen Schalkreisen
> aufgebaut war?

Jeder Computer vor Erfindung des CPU-IC's bestand aus mehreren 
Schaltkreisen.
Ich würde mal unter minicomputer suchen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Minicomputer

Die Frage ist, was ist ein Computer für Dich?

MfG,

: Bearbeitet durch User
Autor: Joachim B. (jar)
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Frank Wa schrieb:
> gab es einen Computer wo die CPU aus mehreren einzelnen Schalkreisen
> aufgebaut war?

mein erster '68 Logikus

http://www.logikus.info/

Autor: A. K. (prx)
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Von der CD6600 gibts eine detaillierte Beschreibung bis runter auf 
Schaltkreisebene: http://ygdes.com/CDC/DesignOfAComputer_CDC6600.pdf

: Bearbeitet durch User
Autor: karadur (Gast)
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Hallo

kannst ja mal nach "Bit-Slice" suchen.

Autor: Fpga K. (fpgakuechle) Benutzerseite
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Frank Wa schrieb:
> Hallo,
> gab es einen Computer wo die CPU aus mehreren einzelnen Schalkreisen
> aufgebaut war?
>
> Also vor dem INTEL 4004 Chip.

Wobei der i4004 als 4 bit CPU keine klassische "Computer-CPU" ist.
Dieser Titel geht IMHO an intel 8008 oder dessen nachfolger intel 8080.
Der i4004 findet sich in Tischrechner, damals die Bezeichnung für 
Grundoperationen-Taschenrechner im Schreibmaschinen-Größe.

Allerdings haben erst die billigeren 8 bit-CPUS wie der MOS Technology 
6502
für den Einzug des "Rechenzentrum-Computer" in den 
Heim/Einzelanwender-Computer gesorgt.

MfG,

Autor: Frank W. (frank_w)
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Fpga Kuechle schrieb:
> Die Frage ist, was ist ein Computer für Dich?

Der hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Zuse_Z3

Gruß Frank

Autor: A. K. (prx)
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Wer gerne in alten Computer-Dokus gräbt, der wird bei 
http://bitsavers.org und dessen Mirrors fündig. Dort finden sich 
teilweise auch Schaltbilder, beispielsweise bei manchen älteren PDPs von 
DEC.

Autor: Christian B. (casandro) Flattr this
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Was wirklich beeindruckend ist, ist wie weit man denn mit einfachen 
Logik-ICs kam. Der Cray-1 bestand zum Beispiel nur aus einer Handvoll 
unterschiedlicher ECL Standardchips. Der war bis 1982 der schnellste 
Rechner der Welt, also zu einer Zeit als hochintegrierte Schaltkreise 
schon verfügbar waren. Und meines Wissens nach waren auch die Nachfolger 
noch nicht so hoch integriert. Einen Cray-1 könnte man von der 
Elektronik her relativ einfach nachbauen. (Die Kühlung ist das Problem, 
da das Teil 150 kW hat)

Selbst heute noch bestehen einige "CPUs" aus mehreren ICs, häufig im 
selben Gehäuse. Die "Power"-Baureihe von IBM ist ein typisches Beispiel 
dafür, aber auch Intel hatte so was schon mal im Angebot.

Autor: Noch einer (Gast)
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5000 ICs für einen Rechner, der weniger kann als ein AVR.

http://klabs.org/history/build_agc/

Und das Rom hat Oma mit der Stricknadel programmiert.

http://authors.library.caltech.edu/5456/1/hrst.mit...

Autor: MaWin (Gast)
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Frank Wa schrieb:
> gab es einen Computer wo die CPU aus mehreren einzelnen Schalkreisen
> aufgebaut war?
>
> Also vor dem INTEL 4004 Chip.

Alle Computer vor dem 4004 hatten CPUs aus einzelnen (RTL, TTL, ECL, 
Röhren, Relais) Schaltkreisen.

Auch heute baut man so was:

http://www.google.de/search?q=ttl+cpu

Autor: Klaus W. (mfgkw)
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Christian Berger schrieb:
> Der Cray-1 bestand ...

Womit sich der Kreis ja wieder schließt: Seymour Cray hat bei CDC die 
oben erwähnten 6600 und 7600 entworfen, bevor er seinen eigenen Laden 
aufmachte.

Autor: A. K. (prx)
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Christian Berger schrieb:
> Selbst heute noch bestehen einige "CPUs" aus mehreren ICs, häufig im
> selben Gehäuse.

Wobei das heute eine Frage des Packaging ist, d.h. diese bei IBM in 
Herstellung und Kühlung nicht grad billigen aus dem Mainframe-Markt 
stammenden Multi-Chip-Module kombinieren mehrere vollständige und 
identische Multicore-CPU ICs mit zusätzlichen Cache- und 
Memory-Interface ICs. Bei Low-End Power-Rechnern findet man die 
technisch gleichen Prozessor-ICs in geringerer Anzahl genauso wie bei 
gewöhnlichen x86-Servern klassisch auf Platine verdrahtet.

Hintergrund davon ist die bei IBM stets im Vordergrund stehende 
Bandbreite zwischen den CPUs und zum Speicher hin, die eine hohe 
Packungsdichte innerhalb der MCMs und zwischen den MCMs erzwingt. Mit 
einzelnen ICs auf normalen Platinen ist das nicht praktikabel.

Einfachere MCMs fanden sich auch bei Intel, z.B. dem Pentium Pro (CPU, 
L2-Cache). Auch später hat Intel bei manchen Atoms und Midrange-CPUs die 
CPU mit einem GPU/Systeminterface-IC auf einem Träger zusammen gespannt. 
Das war teils einfach billiger, weil die Interface-ICs so in älterer 
Fertigungstechnik hergestellt werden konnten.

Die ersten beiden Generationen von IBMs Power-CPUs (Anfang der 90er) 
waren allerdings tatsächlich auch strukturell noch aus mehreren ICs 
aufgebaut: je einem Integer-, Floating-Point- und 
Instruction-Prozessor-IC zusammen mit mehreren 
Cache/Memory-Interface-ICs. Baukastenweise für unterschiedliche Leistung 
und Preis zusammenstellt, teils separat auf Platine verdrahtet, teils 
zusammen als MCM. Die Power Architektur widerspiegelt diese 
Mehrchip-Implementierung bis heute.

: Bearbeitet durch User
Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Oh, noch jemand, der mit dem "Logikus" gelernt hat, wozu die Mengenlehre 
eigentlich gut ist. Heute verdrahtet man seine Logik mit Verilog und 
VHDL, damals mit Klingeldrähten.

Autor: Fpga K. (fpgakuechle) Benutzerseite
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Christian Berger schrieb:

> Selbst heute noch bestehen einige "CPUs" aus mehreren ICs, häufig im
> selben Gehäuse. Die "Power"-Baureihe von IBM ist ein typisches Beispiel
> dafür, aber auch Intel hatte so was schon mal im Angebot.

Naja, wobei diese Chip-packages aus CPU und Mem-Dies (Cache) bestehen
und Cache bekanntlich nicht zur Central Processing Unit gezählt werden 
sondern zum Memory-subsystem.

Ursache sind wohl die unterschiedlichen Halbleitertechnologien. Die 
"Anlagen/Technologie" mit denen man die sehr regelmäßigen Speicher 
fertigt produzieren bei Logic-schaltungen (sehr unreglmäßige (krause) 
Verschaltung eher Ausschuß. Deshalb wird das Silizum für Logischaltungen 
wie CPU's auf extra Anlagen/Technologie gefertigt. und die Dies aus 
unterschiedlichen Fertigungsprozessen in einem Gehäuse verdrahtet.

Und zuweilen sind die Hersteller schon so spezialisiert das sie nicht 
beides (Speicher-IC und Memrory-IC) nicht selber fertigen, sondern eins 
davon zukaufen. Vielleicht ist das ja auch der Grund beim Power-PC an 
dem bekanntlich Motorola, IBM und Apple fertigten.

MfG,

: Bearbeitet durch User
Autor: Frank W. (frank_w)
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wenn ich das alles verarbeite kommt ja ein Buch raus.
Es sollte nur eine Schautafel über verschiedene Computer werden.

Gruß Frank

Autor: A. K. (prx)
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Fpga Kuechle schrieb:
> Naja, wobei diese Chip-packages aus CPU und Mem-Dies (Cache) bestehen
> und Cache bekanntlich nicht zur Central Processing Unit gezählt werden
> sondern zum Memory-subsystem.

Zumindest nicht die damit gemeinten Cache-Levels. Der L1-Cache ist heute 
integraler Teil der Arbeitsweise jeder besseren CPU und steckt tief 
verwurzelt im Ablauf drin. Demzufolge muss man den L1-Cache heute zur 
CPU zählen, als Teil des Cores. Strukturell trennbar sind erst 
L2-Caches.

Zudem wandelt sich die Bedeutung des Begriffs "CPU" mittlerweile vom 
Core zum Prozessormodul, bestehend aus mehreren Cores und diversen 
Caches.

> Ursache sind wohl die unterschiedlichen Halbleitertechnologien.

Bei den dicken Dingern auf IBMs MCMs sind die Prozessor-ICs von der 
Grösse her an der Grenze der Fertigungstechnik orientiert. Mehr passt da 
schlicht nicht drauf.

Unterschiedliche Fertigungstechniken können aber schon eine Rolle 
spielen, Speicher- und Prozessortechnik unterscheidet sich schon etwas. 
Nur sind die Cache-Module in MCMs keine Standardspeicher, sondern ebenso 
spezifisch für den Gesamtprozessor designed wie die CPU.

> Vielleicht ist das ja auch der Grund beim Power-PC an
> dem bekanntlich Motorola, IBM und Apple fertigten.

PowerPC ist kein Rechner, keine halbfertige Implementierung und keine 
Herstellungstechnik, sondern nur eine Befehlssatz-Architektur.

Apple hat damit nichts mehr im Sinn, die bauen ARMs. Motorola baut 
Handys und der diesbezügliche Nachfolger Freescale baut damit 
Microcontroller, die mit dem Inhalt von IBMs MCMs reinweg nichts zu tun 
haben und das auch nie hatten.

Einen PowerPC Controller findet man freilich trotzdem in solchen 
Rechnern - übrigens auch in vielen x86-Servern: Als Systemcontroller für 
Start und Diagnose.

: Bearbeitet durch User
Autor: Klaus (Gast)
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Frank Wa schrieb:
> wenn ich das alles verarbeite kommt ja ein Buch raus.
> Es sollte nur eine Schautafel über verschiedene Computer werden.
>
> Gruß Frank

Als ich das las, musste ich bei mir doch ein wenig grinsen. Es gibt wohl 
kaum ein Gebiet der Technik, dass mit einer solch überwältigenden 
Vielzahl von Hardware-Konzepten ankommt, wie dieses. Ein paar 
Quadratkilometer Fläche wären wohl nötig für so eine Schautafel. Ob der 
Länge nach oder der Höhe, hängt von Deinem Platz ab und ob Du so lange 
Leitern oder so große Grundstücke findest. :-)

Eine Übersicht muss zwangsweise vieles auslassen. Das geht nicht anders. 
Aber es gibt wohl im wesentlichen sechs Schritte. Die Zeitpunkte musst 
Du mal selbst nachschlagen. Ich nenne nur ungefähre Jahre.

1. ca. 1890 Die mechanischen Anfänge. Webstuhl, Babbage, und die 
zeitnahen Weiterentwicklungen die dann irgendwo bei Zuses Z1 endet.
2. ca. 1933 Elektrifizierung mit Zuse, und Konsorten. Relais. Die 
Beziehung zu den Telefonvermittlungen.
3. ca. 1945 Elektronifizierung. Röhren. Eniac und anderes
4. ca. 1960 Dann Halbleiter. Transistor, Kernspeicher.
5. ca. 1965 Dann integrierte Halbleiter. Aber primitive Elemente (das 
wonach Du gefragt hast).
6. ca. 1975 Dann hoch-integrierte Halbleiter. Komplette CPUs. 4004 bis 
heute. FPGAs als Seitenzweig.

[7. Vielleicht noch theoretische oder eher exotische Konzepte. 
Josephsson. Reconfigurable Computing.]

Wenn Du von jedem dieser Stufen so zwei Exemplare zeigst, dann hast Du 
schon ein schönes Schaubild.

(Andere Vorschläge und Meinungen?)

Autor: Frank W. (frank_w)
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ja Klaus so in etwas ist mein Plan.

Gruß Frank

Autor: Georg (Gast)
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Klaus schrieb:
> [7. Vielleicht noch theoretische oder eher exotische Konzepte.

Z.B. die schwabbelige Version aus Neuronen-Zellen. Ein Grunddogma der 
IT-Wissenschaften ist die Tatsache, dass es zur logischen Funktion auf 
die Art des Schaltelementes garnicht ankommt. Man könnte daher die 
Aufzählungen noch ergänzen durch pneumatische oder lichtgesteuerte oder 
spin-gesteuerte - ein fast endloses Thema.

Georg

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Die mechanischen Anfänge liegen noch weiter zurück, wenn man an 
Lochkarten denkt
http://de.wikipedia.org/wiki/Lochkarte#Ursprung
Webstühle schon seit Mitte des 18.Jahrhunderts, Spieluhren, später 
Drehorgeln

Später nicht zu vergessen die Analogrechner, z.B. Artillerie- und 
Bombenzielgeräte im 2.Weltkrieg,das waren auch schon eine Art "Rechner".

Rechenschieber und Nomogramme waren die Vorgänger der Taschenrechner, 
noch im Film "Der Flug des Phoenix" von 1965 wird H.Krüger als 
"wandelnder Rechenschieber" beschimpft.

Der Cordic-Algorithmus zur digitalen Koordinatenumrechnung wurde 1959 
publiziert und in Atombombern zur Flugberechnung als elektronische 
Schaltung mitgeführt. Ich meine, das war mit einzelnen Transistoren 
aufgebaut.

Autor: MaWin (Gast)
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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Die mechanischen Anfänge liegen noch weiter zurück

Die mechanischen Anfänge von Computern liegen NOCH VIEL WEITER
zurück, wenn man nicht auf freiprogrammierbar digital sondern
auf Rechnen abzielt, hier Berechnung von Zeiten:

http://de.wikipedia.org/wiki/Mechanismus_von_Antikythera

Man darf sich sicher sein, daß damals noch mehr solcher
Apparate existierten, die anderes berechneten.

Autor: S. Landolt (Gast)
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Etwas Unterhaltsames aus der Zeit der Minicomputer:
"The Soul of a New Machine" von Tracy Kidder
(nicht die deutsche Übersetzung, die hat Schwächen)

Autor: S. Landolt (Gast)
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Goldgräberzeit, möchte ich noch hinzufügen, und eine Leseprobe:

"I'd been living in fear of VAX for a year," Tom West said afterward, 
while driving along 495 on evening...

Looking into the VAX, West had imagined he saw a diagram of DEC's 
corporate organization. He felt that VAX was too complicated. He did not 
like, for instance, the system by which various parts of the machine 
communicated with each other; for his taste, there was too much protocol 
involved. He decided that VAX embodied flaws in DEC's corporate 
organization. The machine expressed that phenomenally successful 
company's cautious, bureaucratic style. Was this true? West said it 
didn't matter, it was a useful theory. Then he rephrased his opinions. 
"With VAX, DEC was trying to minimize the risk," he said, as he swerved 
around another car. Grinning, he went on: "We're trying to maximize the 
win, and make Eagle go as fast as a raped ape."

Autor: Frank W. (frank_w)
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Klaus Wachtler schrieb:
> http://en.wikipedia.org/wiki/CDC_6600
> http://en.wikipedia.org/wiki/CDC_7600

Das sind aber Computer auf Transistorbasis.
Ich suche einen mit Schaltkreisen auch die CPU soll nur mit einzelnen 
Schaltkreisen aufgebaut sein.

Gruß Frank

Autor: Fpga K. (fpgakuechle) Benutzerseite
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Frank Wa schrieb:

> Ich suche einen mit Schaltkreisen auch die CPU soll nur mit einzelnen
> Schaltkreisen aufgebaut sein.


Wang 2200 (1973) sollte so eine TTL-Chip-CPU haben:
http://www.wang2200.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/Wang_2200
http://jordi.planas.cat/2014/12/wang-2200.html

Schaltpläne:
http://www.wang2200.org/2200tech/Wang_2200_schematics.pdf

MfG,

: Bearbeitet durch User
Autor: Fpga K. (fpgakuechle) Benutzerseite
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Frühe Videospiele wie pong waren ebenfalls aus TTL-Chips aufgebaut, also 
quasi auch eine Einzel-Chip-CPU:

http://www.pong-story.com/tv0774.htm
http://hackaday.com/2012/12/22/fabricating-hardwar...

Autor: Konrad S. (maybee)
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Autor: karadur (Gast)
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Wie schon oben geschrieben: Bit-Slice

Damit habe ich in den 80ern im Praktikum eine CPU gebaut.

Autor: klausb (Gast)
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Und nicht zu vergessen

pneumatische Schaltelemente (Kienzle)

und hydraulische Schaltelemente (IBM)

Autor: oszi40 (Gast)
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> nicht zu vergessen
KME2 od. KME3-Hybridschaltkreise (Dünnschichttechnik)wie da zu sehen:
http://www.robotrontechnik.de/index.htm?/html/comp...

Autor: A. H. (ah8)
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Autor: oszi40 (Gast)
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A. H. schrieb:
> K_1840

Leider zu modern! Die ersten CPUs aus KME3-Einzelschaltkreisen habe ich 
im daro 1320 aus Sömmerda gefunden (48+3 Diagnose-Steckeinheiten). Diese 
Recheneinheit bestand aus zahlreichen FFs, NORs und Negatoren sowie 
einem Ferritkernspeicher. KME3-Schaltkreise wurden auch in einigen 
E-Lokomotiven verbaut (glaube 243?).

Autor: Mark S. (voltwide)
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HP1000
HP3000

Autor: Reinier Z. (mcnetuser)
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klausb schrieb:

> pneumatische Schaltelemente (Kienzle)

Lang lebe DRELOBA!

(Das sog. "Reglerwerk" in Dresden wurde durch ein
Porsche-Autohaus ersetzt...)

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