Un aficionado autodidacta a la electrónica llamado Mike compartió los detalles de su proyecto de computación retro en Hackaday. Retro es la palabra: el diseño renuncia a comodidades modernas como los microprocesadores o los microcontroladores. En su lugar, el computador de Mike es "un diseño moderno de 8 bits, construido con tubos de vacío reciclados de los años 50". Usa 460 válvulas de doble triodo 6N3P de fabricación soviética, en cirílico 6Н3П-ЕВ, producidas hace alrededor de medio siglo, combinadas con diodos de germanio de la misma época.
El computador montado en pared es, aparentemente, el tercero que Mike construye en esta década. Algunas versiones anteriores terminaron de forma explosiva.
Hubo, por supuesto, varios computadores históricamente significativos basados en arreglos de estas válvulas, que cumplen una función similar a la de los transistores que las sucedieron. Hay muchas razones por las que la industria pasó de los tubos a los transistores, y después a los circuitos integrados de silicio, pero los entusiastas no están atados a esas practicidades.
¿Cuáles son las desventajas reales de trabajar con válvulas?
Mike enumera varias. La más notoria es que este simple diseño de 8 bits necesita 460 tubos frágiles, voluminosos y al rojo vivo para funcionar. Además, estas unidades 6N3P usadas o de stock antiguo tienen una vida útil de apenas unas 500 horas, así que se necesitan repuestos a mano, y también una escalera para alcanzar el arreglo completo de válvulas, que pueden apagarse en cualquier momento.
Los tubos funcionan calientes, así que la sala del computador de Mike está siempre tibia, tenga o no sentido según la estación. Hay un extintor permanentemente cerca, y el ambiente huele a polvo quemado.
El rendimiento y las capacidades son tan limitados como cabría esperar. Encender The Tube Computer (MK3) implica esperar entre 10 y 15 minutos después de conectar la energía para que la máquina literalmente se caliente. A eso le sigue un reinicio obligatorio para dejar a todas las válvulas en un estado operativo unificado.
¿Cómo está construido por dentro?
En lo funcional, la arquitectura usa un diseño de lógica aritmética que ejecuta solo las cinco operaciones esenciales que necesita su conjunto de instrucciones: suma, acarreo, negación, incremento y XNOR. El ciclo de instrucción se apoya en una arquitectura no segmentada, con seis pasos de búsqueda y una sola etapa de ejecución.
La lista de materiales es sorprendentemente corta para una máquina de este porte:
- 460 tubos de vacío 6N3P
- 46 placas de circuito impreso de 10 tubos cada una
- 1 panel de acrílico de 4 milímetros, de 190 por 130 centímetros
- 3 perfiles de aluminio de 2 metros, de sección cuadrada de 30 por 30 milímetros
- 5 placas de backplane
Vale la pena hacer la cuenta que el proyecto no explicita: como el 6N3P es un doble triodo, esos 460 tubos equivalen a unos 920 elementos amplificadores. Un microcontrolador de 8 bits actual, del tipo que se vende por unos pocos dólares en cualquier tienda de electrónica, integra decenas de miles de transistores en un encapsulado de menos de un centímetro cuadrado, arranca en milisegundos y consume una fracción minúscula de la energía. La comparación no busca ridiculizar el proyecto: busca dimensionar exactamente cuánto silencio, cuánto frío y cuánta miniaturización nos regaló el silicio en 70 años.
¿Para qué se usa un computador de válvulas?
La interacción con esta máquina casera varía según el programa en uso. Por ahora, Mike la tiene configurada para correr un simulador de dirigible que pilotea una aeronave británica R80 desde Brighton hasta París.
"Presionando controles sobre la imagen del puente del R80, se puede dirigir el software del dirigible", explica Mike. "Estos botones de membrana simplemente aplican 5 voltios directamente a la placa de entrada de The Tube Computer. Se puede controlar el lastre, la liberación de gas, la potencia de los motores, los elevadores, el timón y el mecanismo de amarre de proa, que sirve para soltar el dirigible desde la torre".
Otro detalle encantador de este diseño, que el propio autor describe con la filosofía de construir ahora y arreglar después, es el muy audible indicador de dígitos abatibles proveniente de la antigua red ferroviaria británica. Ese agregado despertará un tipo de nostalgia completamente distinto en algunos lectores.
Para quien quiera intentar algo parecido a escala reducida en la región, los tubos de doble triodo de stock antiguo todavía se consiguen en el mercado de repuestos de audio a válvulas, que es donde sobrevive la demanda: los amplificadores de guitarra y los equipos de alta fidelidad mantienen viva la producción y la reventa de estos componentes décadas después de que la computación los abandonara.
