Momputer

Ein Computer ohne Strom - geht das? Im Kern basiert ein moderner Computer auf Bausteinen für kombinatorische und sequentielle Logik. Diese logischen Funktionen sind unabhängig von Elektronik und lassen sich auch mechanisch realisieren. Es liegt also unbedingt nahe, einen Computer komplett aus Holz zu bauen.

Ich habe angefangen, einige Grundkomponenten zu entwickeln. Die wichtigsten Komponenten:

  • Mit NAND-Gattern lassen sich alle logischen Verknüpfungen wie UND, ODER, NICHT herstellen. Zusätzlich wird es nützlich sein, einzelne Funktionen wie einen Negator durch  eigene Bauelemente umzusetzen.
  • Mit Data Flip Flops hoffe ich die sequentielle Logik abdecken zu können.
  • Ein mechanisches Lochkartenlesegerät soll zur Programmierung verwendet werden.
  • Mechanische Pixel ergeben einen Bildschirm für die Ausgabe
  • Ein paar Schalter und Taster sind für die Eingabe da.
  • Eine Dampfmaschine könnte für die Energiezufuhr sorgen - vor allem für den Prozessortakt.

Erste Prototypen sind bereits fertig. Wie aus der Kombination dieser Komponenten ein Computer wird, ist im Buch The Elements of Computing Systems (Nisan/Schocken 2005) und auf der zugehörigen Webseite www.nand2tetris.org gut erklärt.

Aus einem Data Flip Flop, drei NANDs und einem Negator lässt sich zum Beispiel eine Speicherzelle herstellen. So eine Speicherzelle kommt nicht nur als Register in einem Prozessor, sondern auch milliardenfach in USB-Sticks vor. Das würde wohl einen ziemlich großen und langsamen USB-Stick ergeben. Ich habe mir deshalb viel Zeit gegeben - wenn ich alt bin, will ich einmal Tetris auf dem Momputer (Mechanical Computer) spielen.