Vlákno názorů k článku Jak pracuje počítač? od fari.f - chtel bych se zeptat k zapojeni von neumannova...

Nechci do toho panu Tišnovskému příliš kecat, ale řekl bych, že FPGA a VHDL už je poměrně vzdálené od tematiky tohoto serveru. Nejde o to, že by to s tím nesouviselo, to v žádném případě. Ale ono je opravdu zapotřebí stanovit si nějaký základ, který se předpokládá, a od toho vyjít. VHDL a FPGA už je čistě elektronická záležitost a člověk by tam zase narazil na pojmy jako klopný obvod, hradlo a pod., pak by se mohla řešit problematika tranzistoru atd. I když je fakt, že když už se někdo vrhne na popis činnosti počítače, tak buď musí předpokládat elektronické vzdělání, nebo je třeba to všechno vysvětlit, protože bez toho se to pochopit nedá.
Na druhou stranu bych poznamenal, že za našich začátečnických let se postupovalo skutečně od základů - tj. elektronika, tranzistory a vše kolem, pak logické obvody a vše kolem - hradla, klopné obvody, registry, multiplexery atd., základy booleovské algebry, konstrukce čtyřbitové sčítačky s pomocí TTL obvodů, LEDek a trafopáječky, ta se pak použila ke konstrukci primitivní ALU (sčítání, bitové posuvy a porovnávání; ALU se sice vyráběla jako jeden šváb MH74181, ale jednak nebyl z nejlevnějších a jednak obsahoval operace, které nikdo nikdy k ničemu nepotřeboval, ale neobsahoval operace, které potřebné jsou - například tam byl posun doleva, ale už tam nebyl posun doprava, místo toho tam byla jakási obskurní kombinace asi tří logických funkcí), vysvětlení (poměrně podrobné) procesoru, a pak teprve jsme "byli připuštěni", samozřejmě po dlouhém školení, k zázraku moderní techniky - k počítači. Ale dá se říci, že jeho funkci jsme měli zmáknutou ještě dříve, než jsme se ho vůbec směli dotknout. A dokonce se našli blázni, kteří chtěli mít počítač doma, tak využili znalostí a začali si pomocí TTL obvodů (!) pájet vlastní procesor pro svůj budoucí počítač. Na vlastní oči jsem viděl jen fungující čtyřbitový prototyp - a nutno dodat, že ho měl ten maník koncipován dost pokrokově - dvoustupňovou pipeline, instrukce zadrátované - takže čistá RISC architektura :-) V 80. letech :-) A tomu hošíkovi mohlo být tak kolem 15 let! Jestli se mu to nakonec podařilo, to už jsem se nikdy nedozvěděl, protože se dotyčný odstěhoval.

P.S.: zákaznické obvody se v PC využívají téměř odnepaměti. Rozdíl mezi FPGA a zákaznickým obvodem bych zhruba přirovnal k rozdílu mezi přepisovatelným a lisovaným CD. Takže je to asi na stejné úrovni, jako bude-li nějaké hudební nakladelství vydávat písničky na přepisovatelném CD :-)

Mě nic nenastartovalo, jen jsem přidal komentář :-)

Nicméně proti tomu, že VHDL je na půli cesty mezi HW návrhem a programováním bych se dost ostře ohradil. Při pohledu na VHDL by se to zdát mohlo, ale je to zásadní omyl! Z něhož, pokud se na tomhle předpokladu staví, vedou zásadní vývojové chyby. VHDL je jen jazyk určený k popisu HW a to musí mít člověk v každém okamžiku na vědomí. Vynecháme-li simulace, pak si je třeba uvědomit, že ve VHDL se nepíše program! Ve VHDL "slovně" popisujete to, co byste mohl klidně udělat s páječkou v ruce a hrstí obvodů. Ve chvílích, kdy se člověk nechá unést a začne využívat různých cyklů, funkcí a procedur, začne ze syntezátoru proudit čím dál horší, náročnější a nespolehlivější popis, až nakonec přestane být řešení syntetizovatelné zcela. Pokud někdo nemá znalosti z oblasti digitální elektroniky, ale umí programovat, měl by si je nejdříve doplnit, než se pustí do hraní si s VHDL. Protože, jak už jsem řekl, ač to tak na první pohled vypadá, přesto nemá syntetizovatelný VHDL popis s programováním téměř nic společného (o nic víc, než obvodový návrh). Umění programovat vám ve VHDL nijak nepomůže, skoro naopak, může spíše uškodit při neopatrnosti.

Jinak řekl bych, že člověk si dnes může sestudovat cokoli ho napadne, aniž by se musel zvednout od počítače. Literatury je dost jak elektronické, tak papírové, jak v angličtině, tak v češtině. Ale nemám samozřejmě nic proti novým článkům a knížkám (i když je fakt, že poslední dobou mívám pocit, že ty nové knihy obvykle nedosahují kvalit starší literatury). Jde ale o to, že nemůžete chtít, aby se v článku o počítačích vysvětlilo všechno - počínaje takřka Ohmovým zákonem :-) To by pak musel býti dost rozsáhlý seriál :-)

A pokud jde o váš poslední dotaz - ano, bohužel se setkávám s tím, že znalosti jsou čím dál mizernější. Jak už jsem naznačil - před nějakými 20 lety měli i 15tiletí kluci, kteří se o to zajímali, znalosti na takové úrovni, že dokázali napsat vlastní překladač (v Assembleru) nebo si ubastlit vlastní procesor. To dnes v podstatě nehrozí. Navíc ale, právě díky těm svým komplexním znalostem, dokázali s danými prostředky dosahovat mnohem větších výkonů, než dnešní generace. Já vím, že je to dnes nesnadné, ale v té osmibitové a šestnáctibitové éře jste počítač, s kterým jste pracovali, znali doslova do posledního šroubku a tyhle znalosti vůbec nebyly zbytečné, jak si dnes spousta lidí myslí. Umožňovaly větší nadhled a větší výběr možností při řešení problému. Podívejte se dnes na vývojářská diskusní fóra, co se tam v 80% případů řeší - triviality, plynoucí z neznalosti, plynoucí z lenosti otevřít učebnici a kódy zkušených programátorů a studovat, učit se, zkoušet. A bohužel, když se podíváte i na řadu profesionálních řešení, tak zjišťujete, že jsou na velmi mizerné úrovni, jak po analytické, tak po programátorské stránce. Vytrácí se elegance, software je čím dále více splácanina a la Pejsek a kočička. A to samé se dá vlastně říci i o hardwaru a procesorech...

S tim poslednim odstavcem se neda nez souhlasit - jak v oblasti HW, tak i programovani. Ony ty osmibity a jeste tak sestnactibity (v podstate vsak 32 bity, narozdil od PC) v tomto ohledu byly dost dobre.