Валерий Быков - Книга власти.

• Название: Книга власти.
• Автор: Валерий Быков
• Жанр: Научная Фантастика

Книга о человеке прошедшем все века от самого начала до самого конца. Возможно, слишком нагло, но уж как получилось.

---

-Поясните?

-Калькуляторы прошлого не умеют находить нужную информацию кратким путём. Они обычно просто сканируют весь диск, пока не найдут то что надо, или вовсе считывают данные подряд с магнитной ленты. Работая с большими объёмами памяти в многозадачном режиме, нельзя пролистывать всю информацию целиком, требуется уметь находить нужную информацию, и в этой области я сильно продвинулся, но пока чисто теоретически.

-И как же вы решите этот вопрос?

-Я разбил каждый диск объёмом в 5 мегабайт на кластеры по 2 килобайта каждый. Итого на диске 2500 кластеров. А саму информацию я разбил на файлы, и разные файлы могут занимать разный объём, в том числе несколько кластеров. В заглавии диска находится контрольный кластер объёмом 8 килобайт, в нём имеется полный список файлов и кластеров. Программа не может в режиме онлайн отслеживать, где лежит каждый файл, но чётко может определить по номеру положение любого кластера. Это новая форма работы с массивом информации, без которой функционирование компьютера было бы невозможно. При этом, немного похожая система используется и для поиска информации в оперативной памяти, но там кластеры намного меньше, и объём одного кластера составляет восемь байт. В заглавии кэш памяти компьютера имеется 4х битный список всех ячеек оперативной памяти, и он настраивается заново при каждом включении компьютера. И этот процессор четырёхбитный. Недостатком данной системы является тот факт, что сколь бы не был мал размер операций, компьютер может работать только с ячейкой памяти не менее 8ми байт, обрабатывая её полностью, на что тратится лишняя оперативная память компьютера и операции. Это большой математический недостаток моей системы, избавиться от которого я не смог. Опираясь на этот список кластеров оперативной памяти, процессор ищет свободные ячейки, и знает где что происходит. При этом, заглавие оперативной памяти у процессора это очень сложное устройство и на работу с ним уходит от 5% до 75% мощности процессора, смотря какой тип операций выполняется. То есть четверть всей работы процессора это поиск где чего происходит, а не сама полезная работа, но без этого никак. При этом, данный конкретный процессор который я создам в принципе не способен увидеть более 256 килобайт оперативной памяти. В связи с чем, позже добавить оперативную память в этот компьютер будет нельзя, меньше 256 килобайт оперативной памяти можно, больше нельзя. Хотя если поменять размер ячейки оперативной памяти, увеличив её, например, до 16 байт и перенастроив процессор, тогда тот сможет увидеть 512 килобайт, но тогда придётся выбросить остальную оперативную память, что составляет 80% стоимости компьютера. При этом если бы процессор был сделан изначально как 8ми битный, он тратил бы больше системных ресурсов на поиск того же количества ячеек, из-за чего я постарался найти золотую середину между мощностью процессора, объёмом оперативной памяти, битами процессора и размером ячейки памяти. В будущем для обеспечения взаимозаменяемости компонентов надо будет стандартизировать размер ячейки оперативной памяти и структуру заглавия каждого процессора по поколениям, 4бит, 8бит и 16бит.

-А как можно повысить количество доступной оперативной памяти на будущих компьютерах?

-Для этого нужно увеличить минимальную ячейку с которой работает процессор с 8 байт до 16 байт, в этом случае количество доступной оперативной памяти вырастит вдвое, а увеличение битности процессора может увеличить видимую оперативную память до 4х или 8ми мегабайт, поскольку увеличение бит процессора позволит в 16 или в 64 раза увеличить список кластерного заглавия. Однако, если 8 битный процессор увидит больше оперативной памяти, то он будет тратить в два раза больше процессорной скорости на поиск ячеек, и его производительность в работе с маленькими файлами и короткими операциями сильно упадёт. В связи чем, надо стремиться к тому, чтобы битность процессора была минимальна, как и размер кластера оперативной памяти. Однако, в будущем, увеличивая объёмы оперативной памяти, нам неизбежно придётся увеличивать число бит процессора и объём минимально используемой ячейки. При этом процессор уровня 64х бит, сможет видеть порядка 8, 16, 64, 128 или даже 192 гигабайт оперативной памяти. В зависимости от структуры его кластерного заглавия и величины ячейки, при этом я бы не стал расширять кластерное заглавие оперативной памяти и размер ячейки до предела, поскольку это также снизит скорость работы, поскольку процессор будет перебирать слишком много вариантов ячеек в поиске нужной ему ячейки памяти. Ведь чем длиннее список кластеров памяти, тем дольше компьютер ищет там нужный ему кластер. А эти задержки на поиск длительностью в миллионные доли секунд, на каждый такт, часто неимоверно снижают производительность работы компьютера, особенно если речь идёт о работе с большим количеством мелких цифр. Я думаю, при превышении количества бит процессора выше 32х, или при работе более чем с 256 мегабайтами оперативной памяти, было бы разумно в будущем перейти к двухступенчатой или двухэтажной системе обработки данных ячеек оперативной памяти. Когда имеется заглавие списков кластеров, дальше осуществляется переход к отдельному списку кластеров, внутри которого ещё раз ищется нужный кластер. С тем чтобы не пришлось и дальше увеличивать минимальный объём ячейки оперативной памяти, организовать кластерную систему так, чтобы вся система была разбита на крупные кластеры, внутри каждого из которых будет собственное заглавие и список мелких кластеров. Однако, такая система удел далёкого будущего, и станет актуальна лишь после того как процессоры шагнут за 16 бит, а объём рабочей оперативной памяти превысит 64 мегабайта и тогда я изменю архитектуру работы с данными. Двухэтажная система хранения данных позволила бы 16 битному процессору видеть тысячи гигабайт оперативной памяти и работать с большими массивами данных, включая мелкие цифры в тысячи раз быстрее. Так можно радикально не меняя конструкцию компьютера и не увеличивая скорость микрочипов достичь стократного прироста производительности. Поскольку в неэффективной системе работы с большими массивами данных до 95% работы процессора может расходоваться на поиск нужной ячейки данных, а не на совершение операции. К тому же реализовать такую двухэтажную систему сложно, и для этого надо глубоко понимать, как и почему работает компьютер, как в нём осуществляется поток данных. На практике, я стал замечать, что многие мои сотрудники, понимая в целом устройство отдельных микрочипов, назначение видеокарты и оперативной памяти, тем не менее, не понимают достаточно глубоко, как осуществляются процессы в архитектуре данных. И это непонимание проявляется с самых разных сторон. Из-за чего в частности страдает многозадачный режим, поскольку многие потоки данных пускаются по очереди, когда можно сначала выполнить действия по отдельности, ну, например, складывая х*х+у*у, логично, что можно умножить иксы и игреки отдельно, а потом уже сложить, при этом умножение иксов и игреков будет выполняться разными микрочипами одного процессора одновременно. Имея в ядре процессора множество микрочипов, несложно раскладывать любые уравнения на составляющие операций, и выполнять их покусочно, а потом складывать, но так сложнее. Итого при правильной организации работы процессора, по времени получится две логических операции одно умножение и одно сложение. На деле криворукие люди, пытаясь программировать компьютер, часто делают три логических операции, два умножения последовательно, потом сложение. Хотя даже один процессор с кэш памятью на 256 байт, вполне может сначала параллельно выполнить два умножения на разных микрочипах, а потом сложить. В длинных уравнениях влияние этого фактора становится ещё важнее. Другое дело, что такой вариант задачи чуть сложнее, и люди идут по простому пути, заставляя компьютер считать всё последовательно в однозадачном режиме, я стараюсь бороться с такими отклонениями.

-Ну, вы великий разработчик компьютеров, предтеча, логично, что простые люди не способны понять глубоко ваш труд. Вы много времени работали над ним, и придумали эти механизмы сами. А, как известно, придумать и разработать самому гораздо проще, чем понять чужой сложный математический бред.

-Да, со сложной математикой это действительно так. Но, тем не менее, факт остаётся фактом, архитектура обмена данными внутри компьютера сильнейшим образом влияет на его производительность, и, увы, часто поиск информации занимает больше половины самих расчётов компьютера, и бороться с этим сложно. Что и накладывает пределы для компьютеров разных модификаций, в том числе по объёму видимой памяти. Однако, очевидно одно, при одинаковой скорости работы процессора, производительность может различаться во много раз, и не только за счёт расширения базовых функций работы процессора, но и за счёт архитектуры построения данных. Впрочем, система построения данных в работе компьютера это одна из наиболее сложных для понимания составляющих.