Vad är reversibel Computing?

Som tätheter och byta hastighet på våra beräkningsmodeller produkter fortsätter att öka exponentiellt, skall mängden energi som absorberas av dessa apparater kvar på en viss nivå, annars ekonomiskt opraktiskt kylning apparat krävs. Konventionella datorer utföra termodynamiskt oåterkalleliga logiska operationer, det är det inte möjligt att extrapolera innan maskinen stater som enbart grundar sig på uppgifter från framtida tillstånd. Information, i form av bitar, raderas. Denna bit utplåning motsvarar entropi, som är relaterad till värmeavledning.

När vi använder allt mer avancerade tekniker för att konstruera våra integrerade kretsar, den energi skingra per logisk operation har ständigt sjunkit. Men runt 2015 utveckling kommer att nå ett grundläggande hinder-KT barriär-som representerar en mängd energi beräknas genom att multiplicera temperaturen i datormiljö (i allmänhet rumstemperatur, eller ~ 300 Kelvin) av Boltzmanns konstant. Det enda sättet att komma in på detta hinder är att antingen sänka temperaturen i våra datorer eller utveckla termodynamiskt reversibel datorer som inte genererar entropi och därför inte leda bort nästan lika mycket värme som konventionella, irreversibla datorer.

Att skapa reversibla datorer är ett betydligt mer attraktivt alternativ än kylning för att sänka datormiljö till lägsta möjliga temperatur (~ 0 Kelvin) minskar endast energi slöseri per volymenhet av två storleksordningar, medan byggnaden reversibel datorer ger energi slöseri reduceras godtyckligt.

Genom att bygga datorer som utför reversibel logiska operationer godtyckligt låg värmeutveckling kan uppnås. Nackdelen är att reversibel arkitekturer kan bli ganska komplicerat. När 2015 närmar sig och dataindustrin börjar närma KT barriär, är det troligt att kompilatorer kommer att utformas för att maximera antalet termodynamiskt reversibel verksamhet inom konventionell dataarkitektur. När vi började att planera datorer byggda från mycket små och snabba logiska grindar, som i nanocomputing blir reversibilitet en viktig egenskap för att hålla energin försvinnande på acceptabla nivåer.

Forskning reversibla datorer idag är pionjärer av MIT, vars Pendulum Project var särskilt skapats för att utforma en helt reversibla datorarkitektur. Eftersom det maximala möjliga datorn effektivitetsvinster nödvändigtvis består av reversibel arkitekturer är detta forskningsområde oundgänglig om kraften och ekonomin i våra datorer kommer att fortsätta öka.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.