Найти в Дзене
Простор медиа

Квантовые компьютеры и радикально новые подходы

Фото: ТАСС (Михаил Терещенко) / Суперкомпьютер Сбера «Кристофари»
Фото: ТАСС (Михаил Терещенко) / Суперкомпьютер Сбера «Кристофари»

Компьютер — что это такое? Это устройство, выполняет функции, которому ему заданы командами и математикой, или же новый инструмент для улучшения качества жизни? Я считаю это и тем, и другим, и чтобы это было именно тем, что написано выше, он должен быть удобным, мощным, но при этом дешевым. 

Разберем компьютер, и посмотрим, что же у него внутри: материнская плата, процессор, диск, видеокарта, охлаждение, жесткий диск, оперативная память, ПО, интернет, блок питания, и конечно же аксессуары, такие как: дисплей, наушники, мышка, клавиатура, веб-камера микрофон и провода. К каждому компоненту нужно подобрать отдельный подход.

Первое, на что мы посмотрим - процессор. Сейчас самый лучший рыночный процессор — Core i9-14900KF. 16 Электроэффективных и 8 производительных ядер. Но это далеко не лучшее решение, мы попробуем его исправить. Возьмем метод квантовых компьютеров.

Квантовый компьютер Google
Квантовый компьютер Google

В обычном компьютере за транзисторы используются сложные и маленькие устройства, которые достаточно дорого стоят и сложными методами переносят энергии и микроданные для работы компьютера. Мы же попробуем возлагать на силы биологии и физике. Вместо тех самых устройств, мы будем использовать атомы в суперпозиции. Допустим у нас есть один атом. Он может принимать только одно значение: от 0.0 до 1.0, да, с десятыми, скоро вы поймите логику. Добавляем второй атом, теперь у нас каждый из атомов будет иметь ДВА значения, от 0.00 до 1.00, теперь с сотыми. То есть всего у них будет 4 значения с уже огромной точностью, точнее в 100 раз чем обычный транзистор и нужно в два раза меньше транзисторов чем обычный процессор. Таким образом, уже 100 таких транзисторов заменят все компьютеры в мире своей точностью и мощностью, и такие транзисторы называются кубитами. Где же они хранятся? Они хранятся в так называемой квантовой плоскости данных - устройство, которое похоже на процессор, но все таки не он: оно перегоняет данные и СОХРАНЯЕТ, а не переводит кубиты в нужное состояние, в этом и минус - мы не можем в ручную изменять кубит. Но есть устройство, которое все таки позволит это сделать - плоскость управления и измерения. Оно замеряет все состояния кубита и преобразует их в цифровые сигналы, чтобы в итоге мы получили биты. Ну например возбужденное состояние атома - 1, а невозбужденное - 0, а в суперпозиции по пропорции. Но мы не можем контролировать сами состояния, и для этого нужно другое устройство - оно обратно преобразует нужные команды в стимуляторы для атома, чтобы он вошёл в нужное состояние. Например ему нужно чтобы атом держал состояние 0. Он понял что это невозбужденное состояние, и понимает что нужно сделать, чтобы получить это состояние, и соответственно делает то что нужно.

И так, такому процессору наверняка нужно что-то вроде охлаждения, так? Не-прав-да! Оно уже есть, и это та же самая квантовая плоскость процессора управления и процессора хостинга, о которой говорилось предложением выше. После того как мы разобрались с процессором, пора подвести итоги с ним: процессор состоит из 4х компонентов, каждый из них - отдельный компьютер. То есть такой процессор будет работать на 4х компьютерах, которые будут давать ему возможность работать как целый триллион мощнейших.

Но какую же оперативную память вставить настолько мощному процессору, и как он будет выполнять столько вычислений без мощной оперативной памяти? Он будет использовать обычную память! "Очень медленно" — скажете вы, а я вам скажу: "Неправда!", ведь то, о чем вы думаете, не совпадает с моей задумкой. Какой самый надежный способ хранения информации? Правильно! Д-Н-К!!!

ДНК компьютер
ДНК компьютер

Ну сами посмотрите: Живет около 10-50 часов, имеет в себе около триллиона ПЕТАБАЙТ, то есть (Поправка от Захара Филимона: не пытайтесь прочитать это вслух) 3*10^6*1024*1024 Гигабайт в одном таком жестком диске. И так теперь расскажу про систему: мы создадим новые клетки, способные принимать и защищать информацию, и будем давать ей нужную закодированную информацию и упорядовачивать клетки и днк в нужном порядке. Раз в 50 часов, когда днк будут копироваться, мы будем прятать скопированные клетки в отдельную секцию, как резервную копию информации. Удалять днк мы будем просто напросто заменяя клетки. Так же есть второй набор днк: другие клетки, главная функция которых - быстрая обработка, а не надежное хранение информации. То есть вместо цифрового хранения данных мы имеем физическое, что к удивлению оказалось лучше.

После того, как мы разобрались с жестким диском, хотелось бы подвести итоги: он состоит из нескольких компьютеров, контролирующих его память, чтобы она сохранялась максимально безопасно.

И так, у нас встал вопрос: мы не можем видеть то, что происходит в компьютере, и соответственно никто не сможет им управлять.

Для этого в компьютере используется видеокарта - компонент, который своим графическим процессором вычисляет нужные вещи для правильного изображения симуляций на компьютере. Обычно все устроено так: печатная плата, система охлаждения. Печатная плата обычно состоит из керамических конденсаторов для предотвращения помех, видеопамять для точнейшего изображения, графический процессор для точнейших вычислений, металлические конденсаторы для работы с резисторами и обработки изображения, практически тоже от помех, катушка индуктивности для фильтрации сигналов для точности поступающей информаций для расчетов, мосфет для повышения энергоэффективности ну и электролитические конденсаторы для фильтрации энергии для улучшения качества работы. Как это работает: поступает сигнал, о том что нужно правильно обработать. Его фильтруют через катушку индуктивности и видеокарта начинает понимать, что от нее хотят, и отправляет инфу в металлические конденсаторы для более точной входной информации. После начальной обработки информацию отправляют в видеопамять и процессор, где они перегоняются между собой, чтобы хранить или обрабатывать информацию, и за очень маленькое время проводятся расчеты. После этого сигнал проводится через керамические конденсаторы обратно в комп. Во все время этого процесса поступает энергия, которая фильтруется через мосфет и электролитические конденсаторы чтобы повысить электроэффективность. 

Сам же графический процессор бывает интегрированный и дискретный. Мы поговорим про дискретный, ведь нам не нужен самостоятельный и не самый эффективный интегрированный.

Наимощнейший процессор в мире
Наимощнейший процессор в мире

Это даже звучит слишком дорого! Попробуем это исправить и увеличить мощность! Попробуем весь этот механизм не распределить по плате, а запихнуть все в один чипсет, а для контроля энергии и охлаждения будет больше места. Мы сделаем такой чипсет, и расположим 8 таких на плате, после чего применим водяное охлаждения видеокарты: поместим ее саму в жидкость, как квантовый процессор, а энергоэффективные чипы на другой стороне платы. И опять же, для хранения и обработки данных в процессоре и видеопамяти мы будем использовать атомы и кубиты, увеличив эффективность в миллиарды и триллионы раз, при этом намного удешевляя мощность видеокарты.

Тут можно понять, что охлаждение - отдельный компьютер, как в процессоре, и он только один, и их не много.

И сейчас у нас появилась проблема: у нас накопилось столько сложных компонентов, что ими управляют по умолчанию 8 компьютеров. Нужно это исправить, и для этого я добавил новый компонент, который я лучше спрячу напрямую в материнскую плату, это будет один из ее компонентов.

Компонент называется плата управления, и состоит из всех тех компьютеров, которых я описывал раньше, и которые управляют компонентами.

Плата управления
Плата управления

В качестве компьютера мы будем использовать сразу установленный драйвер, типа программы, который на основе машинного обучения в любой непредвиденной ситуации будет использовать установленные ему ресурсы типа воды или огнетушителя(описывать я их не буду, но их нужно будет укомплектовать), чтобы починить или спасти компьютер.

Теперь, после значительного уменьшения цены засчет добавления всего лишь одной неполноценной платы на материнке, мы поговорим о самой материнской плате.

И так, из чего же она состоит? Слоты для проводов и подключения, для электричества, и конечно же сокеты для процессора, видеокарты, и оперативки. Разберем каждый по-порядку:

Для видеокарты возьмем PCIE16, ведь это быстрейший сокет для видеокарты, для процессора мы сделаем фиксирующие сокеты, а сошки будут на процессоре, таким образом мы будем автоматически чинить и сплавливать сошки, который погнулись, с помощью самой температуры процессора. Что выбрать для оперативки? Лучше всего использовать соккет для DDR5 с дисками, которые мы уже придумали. Что же с проводами и слотами подключения? Для каждого компонента самого компьютера, все будет специфическим, но для аксессуаров я бы выбрал кабель ВВГ. Силовой провод ВВГ является наиболее популярным типом кабеля для передачи и распределения электрической энергии. Он работает с напряжением 220В/380В или 660В/1000В (номинальная частота - 50 Гц). Данный электропровод характеризуется крайне обширной сферой применения. Но для разьема для устройств я бы точно взял USB-C, как один из самых быстрых, ну а для изображения, немного улучшив, я бы взял старенький VGA. Он один из самый качественных и надежных, но с кабелем ВВГ он будет еще лучше. Но что же взять для питания такой махины: обычные питательные кабели точно не подойдут. Кабель мы сделаем из более электроприводного элемента, для меньших потерь и большей живучести: сплав меди и очень мало вольфрама, сам провод должен быть тонким, но кабель должен состоять из 4-9 проводов, которые мы покроем неэлектропроводным материалом. Так со всеми проводами, но наиболее нужно это именно в питании. За блок питания возьмем модифицированный резервный блок питания от Интел, Intel APP3500WPSU. на него надо будет раскошелиться, но это лучший вариант. За него мы отдадим больше всего денег.

Но теперь нужно посмотреть на ПО и ОС: иначе как мы сможем управлять этим компьютером: она нужна кастомная, и тут в основном роль играет воображение разработчиков, но основная вещь: это драйверы, панель управления, и конечно же основные функции ОС. За основу возьмем виндовс 11: да, тут она потянет. Там конечно же будут установлены все драйвера, все основные программы, но так же нам нужна панель управления, и стандартные драйвера. Со стандартными драйверами разобраться не сложно, ну а с панелью управления: для резервного случая нужно обязательная резервная панель управления, и она должна быть ручная. В ней будут все инструменты управления каждым компонентом, ведь абсолютно новый и инновационный компьютер - очень и очень большой проект. Так же к этому компьютеру будет постоянно подключен резервный блок питания, такой же как обычный, на 3500W.

Тут хочется сразу сказать: она не идеальна и не продумана, и имеет базу из другой системы, то есть она зависима.

Наступило подходящее время поговорить про аксессуары: какие же из них лучшие? Для начала напишем, какие вообще нужно подобрать: дисплей/монитор и наушники/динамики, вебка и микрофон, мышка и клавиатура.

Монитор Asus 500 Hz
Монитор Asus 500 Hz

Монитор возьмем ASUS ROG Swift 500Hz, который, как понятно из названия, работает с огромным количеством кадров в секунду, и который можно модифицировать с помощью гнущейся матрицы и поставить сгибающийся механизм: за пару секунд ты сможешь сделать монитор изогнутым или обратно прямым, и, вставив туда сенсорные панели, к тому же интерактивным дисплеем.

Переходя к динамикам и наушникам, тут однозначного выбора нет: каждому удобны разные формы наушников. Но больше всего я бы рекомендовал наушники, воздействующие не на ухо, а на кость рядом с ней, тем самым отлично услышав все звуки, передаваемые тебе наушниками, ты будешь слышать и окружающих людей. Можно будет добавить и динамики: тут просто выбираем с лучшей герцовкой, и с большим пределом в звуке, в то же время динамики должны быть достаточно компактными.

Как вебку можно взять любую камеру: главное, чтобы матрица на ней хорошо передавала картинку: большое качество и плавная картинка, тут подойдет любая беззеркальная камера, но набор должен стоить недорого, так что тут желательно модифицировать ее так, чтобы она не стоила больше 5000 рублей, то есть просто камера, матрица и передатчик, ничего лишнего.

К микрофону мы тоже не сильно прихотливые: берём Hyperx Quadcast, и модифицируем под каждого человека по своему: для кого-то оставляем только возможность передавать звук, а кому то добавляем функции для лучшей передачи.

Общую мышку и клавиатуру для каждого человека выбрать сложно: но главное, чтобы клавиатура была механическая. Так она намного дольше прослужит и при этом отклик будет быстрее.

И тут мы спросим себя: зачем использовать такой мощный компьютер, который сам по себе стоит около 10 миллионов рублей, за который нужно платить как за 7 компьютеров, одному? Я тоже, задавшись этим вопросом, сначала подумал удалить статью, а потом добавил кое-что интересное в ОС нашего компьютера: почему бы не подключать компьютер к нескольким независимым наборам аксессуаров, и каждый из наборов будет работать как отдельный компьютер. Так люди, заплатив, например 80000 рублей, будут иметь компьютер во много раз лучше, чем обычный компьютер за эти же деньги, и платить нужно будет в 18 раз меньше. Для этого добавим передатчик: подключаем все к одному, и он генерирует абсолютно случайный АйДи, чтобы компьютер, к которому мы подключим этот передатчик, считал это отдельным устройством, так понадобится только один провод, вместо нескольких, а соответственно один драйвер, запускающий систему на один такой передатчик.

И теперь самое главное: как же будут работать передатчики и как у компьютера будет доступ к интернету? Да через обычный вай-фай и встроенный сервер!

Роутер WiFi
Роутер WiFi

Как будет работать сам вай-фай? Для начала все самое основное: в отличии от старенького, но надежного Ethernet, вайфай передает данные с помощью их преобразования в сигналы разной частоты. Чтобы все было надежнее, мы сделаем так, чтобы посередине пути сигнал резко изменялся на зашифрованный код вашего передатчика. Короче вкратце мы будем менять частоту подключения к вашему передатчику, чтобы никто не смог перехватить данные. И это будет делаться не единожды, а несколько раз за путь, для этого нужно запустить сигнал не очень ровно, так, чтобы он не колебался, а вибрировал. Вместо роутера будем использовать сервер, который мы укомплектуем и модифицируем для машинного обучения, чтобы он работал не как компьютер, а как компонент компьютера.

Хоть это и самая легкая и понимаемая часть, но это завершающее звено фундамента. Да, именно фундамента, ведь этому компьютеру нужны определенные условия окружающей среды, ремонтная бригада и другой обслуживающий персонал, ну и конечно инженеры, которые не побоятся сделать этот проект.

В заключение хочется сказать, что хоть я и попробовал полностью переделать весь современный компьютер, но это может не сработать, ведь это только теоретические и непроверенные опытом принципы работы, и только некоторые из них могут работать правильно. А и да, если кто не понял, мы делаем сверхмощный сервер на экспериментальных принципах, которые возможно в будущем помогут работать на таком компьютере, просто купив приемник и подключив свое устройство.

«Михаил Кравцов, на мой взгляд, опередил своей идеей наше время» — заключает Захар Филимон — «Надо понимать, что это абсолютно революционный взгляд на обычные вещи. Большинство, только недавно пересело за обычные современные компьютеры Windows и Mac. Благодаря таким людям, как Михаил, мы начинаем видеть позитивные перспективы развития общества»

Редакция медиа «Простор Мнений», автор Михаил Кравцов.