Was ist die realistische Qualität von Computerplänen, die vor der Apokalypse schnell gesichert wurden, und ihre Auswirkungen auf das zukünftige Design?

Bei der bevorstehenden generischen Apokalypse versucht ein Haufen Leute mit geringem Budget, schnell öffentlich zugängliche Blaupausen herunterzuladen, sodass in ein paar Jahrzehnten oder Jahrhunderten jemand wieder Computerhardware produzieren könnte, ohne das Rad neu erfinden zu müssen.

Anstatt einfach "nimm einfach eine 10-20 Jahre alte Technologie heraus", begann ich mich zu fragen, ob Blaupausen überall eine einheitliche Qualität haben würden? Ich meine zum Beispiel, ob RAM hypothetisch einfach zu replizieren wäre, während moderne Prozessordesigns als Geschäftsgeheimnisse zu gut geschützt waren.

Wie modern sollen denn realistischerweise die Designs sein? Zweitens, sollte ihre Qualität auf der ganzen Linie ähnlich sein, oder gibt es Komponenten, deren Blaupausen eindeutig einfacher / schwerer zu bekommen wären, in einer Weise, die wahrscheinlich das zukünftige Design beeinflussen wird?

Ich frage NICHT:

  • wie man Daten für möglicherweise lange Zeit speichert
  • wie man eine Mikrochipfabrik mit geringer Bevölkerungszahl und schwierigem Zugang zu seltenen Erdelementen baut
  • über Software (außer vielleicht Firmware, wenn es ein Engpass wäre)
  • wie man die grundlegendsten Komponenten baut (aber was wären auf lange Sicht die besten Komponenten, die man bauen könnte, ohne sie effektiv von Grund auf neu zu entwerfen)
Ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich verstehe, was Sie mit "Computerplänen" meinen. Tatsächliche Blaupausen werden bei der Computerherstellung nicht verwendet, und ich kann mir kein technisches Artefakt vorstellen, das tatsächlich bei der Computerherstellung verwendet wird und eine ähnliche Funktion hätte wie die Blaupausen, die in der Bauindustrie oder in der mechanischen Industrie verwendet werden. Der Punkt ist, dass die Herstellung von Computerteilen Hochtechnologie ist, fast vollständig automatisiert, und wenn man die Maschinen zur Herstellung der Teile herstellen kann, braucht man eigentlich nichts zu kopieren .
Vielleicht beziehen Sie sich mit „Blaupausen“ einfach auf Daten und Anweisungen … Dinge, deren ganzer Wert eher die darin enthaltenen Informationen als ihre materiellen Eigenschaften sind?
Wenn Sie es nicht innerhalb der Nutzungsdauer von jemandem tun, der es zuvor getan hat und Ihnen alle Tricks und Fähigkeiten zeigen kann, die nicht auf dem Rezept / der Blaupause / den Daten stehen, müssen Sie dieses Besondere vollständig neu erfinden Rad.

Antworten (3)

Chiphersteller sind paranoid, wenn es darum geht, ihre Designs und Prozesse zu schützen.

Eine Gruppe von Leuten mit geringem Budget hat keine Chance, im Internet ein aktuelles Design zu finden, das Sinn macht (Online-Betrüger sind eine andere Geschichte).

Allerdings kann man im selben Computer nicht eine CPU von 2010 mit einem RAM von 1980 mischen, weil sie blind und taub füreinander wären: unterschiedliche Busse, unterschiedliche Uhren, es wäre eine verdammte Arbeit, sie zu integrieren, und Auch hier haben Ihre Leute ein geringes Budget und keine Werkzeuge.

Nicht zuletzt ist die Chipherstellung heute eine der fortschrittlichsten Technologien. Wenn Sie nur die Blaupausen haben, können Sie keinen Chip herstellen, es sei denn, Sie haben auch die Mittel, um hochreine Siliziumkristalle herzustellen, sie zu schneiden und zu polieren und sie mit hochreinen Dotierstoffen und Metallen auf die richtige Weise zu verarbeiten.

In einer postapokalyptischen Welt wäre es so, als ob es Ihnen gelänge, eine Nachbildung des ersten Transistors zu bauen .

erster Transistor

Ein moderner Mikrochip enthält Millionen davon.

Es wäre schön, den Maßstab dieser Fotos zu kennen.
@RayButterworth, auf der verlinkten Seite ist ein Foto der Forscher, die es gemacht haben, während sie es betrachten. Es vermittelt ein Gefühl für die Dimensionen

Moderne „Blaupausen“ sind ein streng gehütetes Geheimnis. Sie sind auch enorm komplex und im Grunde nutzlos. Bis Sie sie verwenden können, haben Sie mehr als genug Entwicklungsmöglichkeiten, um sie neu zu erstellen. Es wäre besser, einige grundlegende Rechenfähigkeiten zu entwickeln, damit Sie einen VHDL-Synthesizer nachbauen könnten. Dann können Sie VHDL-Dateien nehmen und sie für den bestimmten Prozess synthetisieren, den Ihre Leute erfinden (er hat nicht die gleichen Timing-Eigenschaften wie der Prozess, den er imitiert, daher ist es ein großer Vorteil, wenn ein Computer dabei hilft).

Interessant wäre aber vielleicht der Intel 4004. Das ist eine CPU aus den 1970er Jahren mit 3000 Transistoren. Es sind auch Bilder seiner Masken online verfügbar, die Intel während einer Jubiläumsfeier veröffentlicht hat.

4004 Maske

Wie andere bereits angemerkt haben, erhalten Sie keine zeitgemäßen Masken und das alles ohne großen Aufwand. Aber das könnte sowieso nicht nützlich sein.

Kurze Antwort: Man kann nach einer Apokalypse nicht einfach alles neu produzieren

Der Herstellungsprozess ist enorm komplex und wenn Sie nicht ALLES Notwendige haben, einschließlich Wartungswissen für alle erforderlichen Maschinen, die seit 20 Jahren auseinanderfallen, ist es grenzwertig unmöglich, den Prozess neu zu erstellen und einfach die Produktion fortzusetzen, als ob nie etwas passiert wäre.

Erstens:

Von welchen „Bauplänen“ sprechen wir?

Sie müssen unterscheiden, von welcher Art von "Blaupausen" wir sprechen:

  1. Hardwarebeschreibungscode, der die eigentliche Grundlage für jede Chipfunktionalität darstellt (in HDLs, Hardwarebeschreibungssprachen, z. B. VHDL, Verilog)
  2. Masken für die Produktion
  3. Ein 'Skript', das ALLE Schritte ('Runden') einer Chips-Produktion beschreibt (einschließlich der Masken, die für welche 'Runde' verwendet werden sollen)

Der erste würde es Ihnen ermöglichen, eine neue Produktion von Grund auf neu zu starten, sobald Sie Zugriff auf eine höhere Rechenleistung UND die Synthesewerkzeuge zum Erstellen von Masken und all dem haben.

Zweiter und dritter sind notwendig, um die Produktion fortzusetzen, aber das erfordert, dass Sie Zugang zu einem funktionalen (und eigentlich sauberen) Reinraum haben , in dem alle Maschinen voll funktionsfähig sind . Das ist ein höchst unrealistisches Szenario .

Eine weitere zu berücksichtigende Sache ist der Grund für Intels "Copy Exactly!" Politik . Jeder Reinraum der Welt (für einen bestimmten Technologieknoten) sieht genau gleich aus. Identischer Aufbau, identische Maschinen, alles identisch. Der Grund dafür ist, dass Intel herausgefunden hat, dass die Nachbildung eines Prozesses, der in einem Labortyp funktioniert hat, in einem anderen Labor mehrere Jahre dauern kann, abhängig von der Anzahl der Unterschiede bei den verwendeten Maschinen und Materialien. Sie können nicht einfach ein 'Skript' nehmen und es auf verschiedenen Rechnern ausführen. Es funktioniert einfach nicht. Mit anderen Maschinen werden Sie niemals Nanometer-Präzision und Identität chemischer Prozesse mit sogar geringfügig unterschiedlichen Materialien (wie bei Säuren mit minimaler Kontamination usw.) erreichen.

Es ist im Grunde unmöglich und eine solche Nachbildung würde wahrscheinlich mehrere Jahrzehnte dauern, ohne dass Ihnen alle ehemaligen Experten helfen würden, selbst wenn Sie alle Masken und ein Drehbuch hätten.

Das einzig Realistische ist also, bei Null anzufangen. Aber wie?

Man kann mit dem HDL-Code für die Chips NICHT einfach kleinere Technologieknoten herstellen

Der Grund dafür ist, dass eine Kompilierung (Code zu logischer Funktionalität) und insbesondere eine Synthese (logische Funktionalität zu Transistor-Mapping und -Verdrahtung auf einem Chip) enorme Rechenleistung und High-End-Software erfordern, die (meines Wissens) ausschließlich temporär lizenziert ist. Selbst wenn Sie also die Macht und die Software hätten, sind nach der Apokalypse alle Lizenzen abgelaufen und Sie können die Tools nicht verwenden. Sie müssen sich die Codebasis für alle Tools besorgen oder eine Entwicklerversion der Software erwerben, die unabhängig von einer Lizenz funktioniert.

Daher ist es auch unrealistisch, die 12-nm-Technologie neu zu erstellen, selbst wenn Sie alles hätten

Die einzige verbleibende Option besteht darin, die gesamte Branche von Grund auf neu zu starten.

Was wäre nötig, um die Halbleiterindustrie von Grund auf neu aufzubauen?

Wenn Sie sich alle verfügbaren Kenntnisse über die Halbleiterchip-Produktion, die Computertechnik und am besten ein paar Ingenieure (vielfacher Fachrichtungen), Mathematiker, Chemiker und Physiker mit Bezug zu diesen Bereichen gesichert haben, werden Sie viel weiter kommen als mit allen denkbaren Blaupausen und Skripten .

Es gibt viele Dinge zu tun:

  1. Nachbildung einfacher Prozesse, wie sie für sehr frühe Prozessoren verwendet wurden
  2. Entwickeln Sie Maschinen, um komplexere Prozesse zu ermöglichen
  3. Entwickeln Sie Software zum Kompilieren, Simulieren und Synthetisieren von Prozessordesigns
  4. Verwenden Sie die von Ihnen produzierten Prozessoren und Maschinen, um komplexere Designs zu berechnen
  5. wiederholen Sie 2., 3. und 4. auf unbestimmte Zeit

Mit all dem gesicherten Wissen darüber, welche Konzepte für Chip-Design und -Produktion benötigt werden, werden Sie wahrscheinlich sehr gute Fortschritte machen. (abhängig davon, wie viele überlebende Ingenieure usw. Sie haben und wie viele Menschen über Ressourcen verfügen, um nach der Apokalypse nicht überlebenswichtige Dinge zu tun.)

Je mehr frühe Prozessordesigns ( inklusive Dokumentation ) Sie sich gesichert haben, desto schneller kann die Produktion komplexerer wieder anlaufen.

TL;DR

Es ist sehr unrealistisch, den Produktionsprozess mit Technologie aus der Zeit vor der Apokalypse nachzubilden, aber je mehr Wissen und Erfahrung Sie sich gesichert haben, desto schneller können Sie die Chip-Produktionskapazitäten nach der Apokalypse nachbilden.

Was ist die realistische Qualität von Computerplänen, die vor der Apokalypse schnell gesichert wurden, und ihre Auswirkungen auf das zukünftige Design?
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