Jak myślicie. Czy komputer o prędkości 50kHz sprzed ponad 70 lat to dużo czy mało. Pytam bo chciałbym wiedzieć jaki miałoby to ewentualny wpływ na dzisiejsze komputery.
0
2
Zależy co masz na myśli pod względem komputer o prędkości 50kHz?
W komputerze występuje clock domain crossing, czyli są różne taktowania w różnych podzespołach, PCI, RAM, CPU, GPU.
Jak masz jakieś pamięci i one przykładowo mają prędkości zapisu 10Mb/s, to możesz wziąć dwie takie i traktować jako jedną pamięć równolegle obsługiwaną i wtedy uzyskujesz 20Mb/s.
Możesz zrobić, że w jednym 1hz wykona się jedno dodawanie, ale możesz też wykonać cały vektor obliczeń razy skalar za jednym razem lub nawet vektor razy vektor.
Ludzki mózg działa jeszcze wolniej, ale jeszcze bardziej jest wszystko równoległe.
Jakby komputery były ograniczone do niższych częstotliwości pracy to wszystko by było projektowane jeszcze bardziej równoległe poprzez inne konstrukcje układów.
Możesz się takim czymś pobawić na fpga w verilogu czy vhdl, to zauważysz masę tego typu problemów, masz pamięci o danej prędkości, a potrzebujesz znacznie więcej miejsca.
Albo projektujesz tak algorytm, żeby złożoność pamięciowa była mała, gdyż tam też zwykle pamięci brakuje, np. jakbyś potrzebował 3 najlepsze wyniki z tablicy liczb, to możesz to np. rozwiązać tak, że całą tablicę wczytasz i posortujesz, potem weźmiesz 3 elementy, ale to dużo miejsca zajmuje, za to możesz zrobić algorytm k-top, gdzie ilość miejsca zajmowanego będzie tylko tyle zabierać ile liczb chcesz dostać.
Optymalizujesz algorytmami i równoległością.
4
Pytam bo chciałbym wiedzieć jaki miałoby to ewentualny wpływ na dzisiejsze komputery.
co miałoby mieć ten wpływ na dzisiejsze komputery?
Pozwolę sobie przeinaczyć Twoją wypowiedź.
500 lat temu nie było kanalizacji. Jaki wpływ miało by to na dzisiejsze wanny?
Przede wszystkim wg mnie nie masz tutaj żadnego założenia - czy te komputery 50khz miałyby coś zastąpic? Wrócić do łask? Mielibyśmy nakaz ich używania? 50 tysiecy pytań... tak mało odpowiedzi.
1
Jeśli mówimy o taktowaniu CPU to jest to bardzo mało. Już 25 lat temu procesory osiągały częstotliwość ok. cztery tysiące razy razy większą, obecnie jeden rdzeń jest taktowany z częstotliwością 4 GHz, czyli osiem milionów razy większą. A to mowa tylko i wyłącznie o taktowaniu procesora, należy doliczyć:
- prędkości magistrali
- większe ilości szybszej pamięci
- liczbę rdzeni
- większe zbiory instrukcji
- i pewnie kilka innych rzeczy
Powrót do tego procka byłby jak powrót do samochodów z lat 20 poprzedniego wieku.
Co nie oznacza, że procesory 50 kHz nie mają racji bytu w jakichś układach specjalistycznych - po prostu ten sprzed 70 lat niespecjalnie się do tego nadaje.
0
Przeczytałem o tym komputerze tutaj//tech.wp.pl/przed-60-laty-rusza-pierwszy-program-komputerowy,6034891591033985a i ktoś w komentarzu napisał:
500 kHz Jak ten komputer przed 60 lat pracował z szybkością 500 kHz, to w dzisiejszych czasach powinniśmy mieć już komputery pracujące z szybkością 500 GHz a nie 4 GHz przy takim postępie. Trochę to dziwne
1
@kazikstojka21: wydajnościowo pewnie dzisiejsze procesory są mocniejsze niż teoretyczny 500 GHz procesor w tamtej architekturze. Spowolnienie wzrostu taktowania też nie ma w sobie nic dziwnego - ot, doszliśmy do pewnej ściany i tyle.
3
Czy istniało coś takiego jak komputer 50kHz w ogóle?
https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_4004
740–750 kHz
Trzeba cofnąć się dalej...
https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_System/360
https://gunkies.org/wiki/IBM_System/360
clock speed 1uS - czyli 1MHz.
https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_Guidance_Computer
2MHz
https://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC
The basic machine cycle was 200 microseconds (20 cycles of the 100 kHz clock in the cycling unit)
Czyli już pierwszy komputer (lub jeden z pierwszych) z 1945 wyciskał więcej niż 50kHz.
OP nie potrafi zrobić researchu i podaje wartości z czapy (lub z D... jak kto woli).
6
Wbrew pozorom zapotrzebowanie na komputery z zegarami o małej częstotliwości jest bardzo duże. Dużo większe niż większości się wydaje.
50kHz to możliwość wykonania kilku tysięcy operacji na sekundę co w wielu zastosowaniach jest w zupełności wystarczające a nawet mocno na wyrost...
Jedno z popularniejszych rozwiązań to np. mikrokontroler stosowany w Arduino. Jest to uC rodziny AVR atMega / atTiny itp. w których jedną z domyślnych wbudowanych w układ częstotliwości zegara jest 128kHz. W sieci można też znaleźć sporo projektów z tym niskim taktowaniem a bywają 16kHz i mniej.
Niskie taktowanie ma bardzo praktyczne zastosowanie. Szczególnie tak gdzie zależy nam na minimalnym poborze energii. Dzięki obniżeniu taktowania do rzędu kilo Hertzów w przypadku niektórych mikrokontrolerów możemy zbudować użyteczne urządzenie działające na małej baterii kilka miesięcy a czasem nawet kilka lat. Taki układ może np. badać temperaturę a w przypadku jej przekroczenia wyśle kilka bajtów po porcie szeregowym lub zainicjuje włączenie zasilania innego urządzenia. Ma to także zastosowanie przy rożnego rodzaju nadajnikach np. do śledzenia zwierząt, ptaków, pojazdów, w kartach zbliżeniowych w bezprzewodowych przyciskach do dzwonków bez zasilania (energię generuje naciśnięcie przycisku) i wszędzie tam gdzie częsta wymiana baterii nie jest wskazana.
Taki procesor AVR przy zasilaniu 1,8V i taktowaniu 128kHz pobiera jedynie 0,04mA. Wynika z tego, że teoretycznie na ogniwie co ma pojemność 2000mAh układ będzie działać dobrych kilka lat a istnieją układy jeszcze bardziej wyspecjalizowane w kwestii oszczędności energii.
Zależność poboru prądu od frq CPU dla AVR atTiny:
8
Pragnę, ponadto, zauważyć, że limituje nas jednak nieco taki drobny szczegół, jak skończona maksymalna prędkość propagacji informacji (nie może być większa, niż prędkość światła w próżni). Co oznacza, że jak mamy taktowanie 3 GHz, to w czasie jednego taktu informacja nie może się rozejść bardziej, niż o 10 centymetrów — i tutaj nas ogranicza nie inżynieria, ale same prawa fizyki. Przy 500 GHz to 0,6 mm.
I choćbyśmy stawali na uszach i klaskali rzęsami, to o ile nie zaczniemy budować komputerów z czego innego niż materia i gdzie indziej niż w rzeczywistości, to to ograniczenie pozostanie.
1
Warto też przy tej okazji wspomnieć o procesorach budowanych na elastycznych powierzchniach.
Taktowanie 20kHz a to jednak nowość na rynku zatem zapotrzebowanie jest:
Podobne tematy:
https://www.theverge.com/2021/7/23/22590001/arm-plasticarm-cheap-flexible-plastic-microchip-internet-of-everything
https://arstechnica.com/science/2021/09/our-flexible-processors-can-now-use-bendable-ram/
0
Dziękuje wszystkim za zainteresowanie tematem.
1
Gdybyś miał taki komputer sprzed 70 lat to chętnie przygarnę. Choć strzelam, że to dużo, pewnie z 300-400 kg.
Ło panie, to przed tranzystorami jeszcze czyli pewnie na tony.
3
zależność między taktowaniem całego procesora, a szybkością przełączania pojedynczego tranzystora jest zwykle przeinaczana. jeśli mam procesor 5 ghz, który jest w stanie w ciągu 1 taktu dodać 2-ie 64-bitowe liczby to jak on to niby robi? odpowiedź brzmi: tranzystory przełączają się z szybkością wielokrotnie większą niż 5 ghz i stąd dodawanie 2-óch 64-bitowych liczb można zrobić w ciągu kilku kroków, które jako całość mieszczą się w jednym takcie i dlatego prawdą jest, że:
fdsa napisał(a):
Możesz zrobić, że w jednym 1hz wykona się jedno dodawanie, ale możesz też wykonać cały vektor obliczeń razy skalar za jednym razem lub nawet vektor razy vektor.
bardziej precyzyjna odpowiedź (wytłuszczenie moje):
https://www.quora.com/Do-the-transistors-in-a-CPU-switch-at-the-clock-speed/answer/Chris-Feilbach
The clock is used as a means of synchronization in digital circuitry. Components called registers update at the same frequency as the clock.
CPUs are built using pipelines. This design technology places logic between two sets of registers so that the inputs to the circuit come from a register and the outputs of the circuit go into another register (which in turn has inputs going into another digital circuit. The delay between registers is what sets the maximum clock frequency. CPUs are clocked much slower than what they can actually run at because of power consumption and heat dissipation challenges.
Transistors need to be able to switch faster than the clock speed, because there are multiple levels of transistors between those registers. Wire delay, that is the amount of time it takes for a wire to "charge up" or discharge, is a bigger problem now than transistor switching speed.
jeśli ktoś jest wystarczająco uparty to może zrobić procesor bez globalnego taktowania: https://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_circuit#Asynchronous_CPU (uparty, bo dzisiaj wszystko się kręci wokół synchronicznych układów). w takim przypadku tranzystory dalej się przełaczają z pewną częstotliwością (aczkolwiek w takim przypadku częstotliwość się chyba mocno waha), ale nie ma globalnego zegara do synchronizowania przepływu danych między rejestrami. wtedy ten przepływ danych jest synchronizowany lokalnie, w różnych miejscach z różną prędkością. brak globalnego zegara to zarówno wada (jest spory narzut na synchronizację przepływu danych między elementami układów) jak i zaleta (rozprowadzanie globalnego zegara to koszt energetyczny i dlatego konwencjonalne synchroniczne procesory implementują zmienne taktowanie, a w asynchronicznych takie oszczędzanie na koszcie przełączania jest automatyczne).