Si una CPU Intel i3 de doble núcleo se fabricó con tubos de vacío, ¿qué tamaño de almacén se necesita para alojarla?

Aquí hay dos formas en que podría intentar llegar a una figura de parque de pelota:

* Primer método: descubra las dimensiones de un chip Intel i3, Lc * Wc, y las dimensiones de un transistor Intel i3, Lt * Wt. Descubra la huella de un tubo de vacío, Lv * Wv.
– Calcular (Lc * Wc) * (Lv * Wv) / (Lt * Wt). Esta será un área, que luego puede dividir en un par de factores, L y W, de modo que L / W = Lc / Wc.
– Lv * Wv puede ser de aproximadamente 3 cm * 3 cm, para permitir un poco de espacio alrededor del zócalo. Sin embargo, la respuesta será un poco pesimista porque podría usar tubos de doble triodo, y muchos de los transistores en el Intel i3 podrían implementarse como resistencias en lugar de un tubo de vacío. Por otro lado, la respuesta también será un poco optimista, ya que los tubos de vacío deben estar espaciados para permitir la eliminación del calor (de sus elementos de calentamiento) por enfriamiento forzado de aire. Entonces, los dos efectos probablemente se cancelen.
– La respuesta también será un poco pesimista porque el cableado del chip Intel versus el de la placa del tubo de vacío no escala en la misma proporción que los transistores del chip Intel versus los tubos de vacío de la placa.

* Segundo método: descubre cuántos transistores hay en un Intel i3, Nc.
– Calcular Nc * (Lv * Wv). Nuevamente, esta será un área, que luego puede dividir en un par de factores, L y W, de modo que L / W = Lc / Wc.
– Una vez más, la respuesta será un poco pesimista porque podría usar tubos de doble triodo, y muchos de los transistores en el Intel i3 podrían implementarse como resistencias en lugar de un tubo de vacío. Por otro lado, la respuesta también será un poco optimista, ya que los tubos de vacío deben estar espaciados para permitir la eliminación del calor (de sus elementos de calentamiento) por enfriamiento forzado de aire. Entonces, los dos efectos probablemente se cancelen.

Una estructura de 40 manzanas en tamaño y aproximadamente 20 pisos de altura, con un presupuesto mayor que el ejército de los EE. UU. Y diez años lo haría.

Hay alrededor de 1.500 millones de transitores en procesadores i3 recientes. 1.5 billones de cualquier cosa ocupan mucho espacio.

Incluso para hacer un i3 usando transistores independientes de la vieja escuela de principios de los años 70 se necesitaría una estructura de 3 cuadras de ciudad y veinte pisos de altura. Ir a los tubos necesitaría una estructura aún más grande y proporcionar energía y ventear calor serían grandes problemas.

La razón principal por la que los procesadores modernos pueden ser tan rápidos es que los transistores están tan juntos que les toma muy poco tiempo a los electrones desplazarse entre los transistores, controladores, caché y memoria.

Pero un procesador de tubo de vacío de gran tamaño de subdivisión no tiene esa ventaja. Debido a las grandes distancias entre cada “transistor” de tubo de vacío, la velocidad del reloj tendría que reducirse hasta casi gatear para poder mantener la sincronización a través de su troquel masivo. Sería brutalmente dolorosamente lento.

Con 1.5 billones de tubos y cableado, el “dispositivo” sería extremadamente poco confiable. Su funcionamiento requeriría cientos de robots y personas para reemplazar los tubos y solucionar problemas.

Notas: las 40 cuadras de la ciudad incluirían estacionamiento, cafetería, baños, espacio de oficina, recepción de envíos, salas de ejercicios e instalaciones médicas para los empleados que trabajan dentro del procesador. El almacén de tubos de repuesto sería enorme. Debido a que la producción de calor de 1.500 millones de tubos sería fenomenal, el diseño también incluye espacio para la tecnología de recuperación de calor. Los 40 bloques no incluirían la placa base, la tarjeta gráfica o la memoria principal.

Mucho código necesitaría ser reescrito. El procesador no se sentaría en la placa base tanto como la placa base estaría entrelazada dentro del procesador. Si los componentes de la placa base, la memoria y las tarjetas gráficas se mantuvieran en su forma y tamaño actuales, esto no sería un problema. Podrían ocultarse fácilmente de la vista turística.

Construir una computadora moderna completa con tubos de vacío sería del tamaño de una ciudad pequeña y, debido a su baja velocidad, no ejecutaría ningún software moderno rápidamente, pero … probablemente jugaría un maldito buen juego de pong.

Editar: como señala Jesse Pollard:

Bueno … no es tan malo. No es un “un transistor a un tubo de vacío”. Un solo tubo de vacío puede presentar un flipflop completo, que requiere algo alrededor de 5 transistores.

Se podría realizar una implementación de un solo tubo de una compuerta NAND (hasta aproximadamente 13 entradas cuando se usa un transistor) en un tubo, aunque la mayoría de los tubos solo tenían hasta aproximadamente 8 entradas en lugar de 13.

Se han realizado algunas pruebas de uso de tubos de vacío microscópicos (transistores de vacío a nanoescala, muy geniales, pero aún no tan bonitos como un 12AU6 brillante) muestra que se puede hacer.

No es un almacén, todo un pueblo

Y la dimensión de las instalaciones evitaría que funcione con la misma velocidad que un I3 actual.