বিপরীত দরজা কেন ব্যবহার করা হয় না?


25

আমি কুরজওয়েল দ্বারা রচিত "দ্য সিঙ্গুলারিটি নিকটে" বইটি পড়ছিলাম এবং তিনি ফ্রেডকিন গেটের মতো বিপরীত গেটগুলি উল্লেখ করেছিলেন । এই জাতীয় গেটগুলি ব্যবহার করার সুবিধাটি হ'ল আমরা গণনার সাথে সম্পর্কিত তাপীয় বর্জ্য থেকে মুক্তি পেতে পারি যেখানে বিটগুলি কেবল তাপের মধ্যে অদৃশ্য হয়ে যায় এবং গণনার কোনও শক্তি ইনপুট লাগবে না। এই অনুমানগুলি এই গেটগুলি একটি অলৌকিক সমাধানের মতো করে তোলে। সুতরাং প্রশ্নটি কী কী প্রযুক্তিগত বাধা এখনও তাদের বৃহত আকারের ব্যবহার প্রতিরোধ করছে।

আমি আরও মনে করি এটি লজ্জাজনক বিষয় যে আমি আমার বৈদ্যুতিক ইঞ্জিনিয়ারিং স্নাতক এবং একটি শীর্ষ জার্মান বিশ্ববিদ্যালয়ে স্নাতকোত্তর পড়াশুনার সেই গেটগুলি সম্পর্কে কখনও শুনিনি ...


5
নোট করুন যে কোয়ান্টাম গণনা বিপরীত গেটস সম্পর্কে খুব বেশি (এটি "ইউনিটারি" মানে যা তার অংশ)।
ডেভিড রিচার্বি

1
@ ডেভিডরিচার্বি সমস্ত কোয়ান্টাম গণনা প্রত্যাহারযোগ্য নয়; শেষ পর্যন্ত ডিকোয়ারেন্স হয়।
এলিস

মনে রাখবেন যে বিপরীত গেটগুলি ব্যবহার করে যে কোনও ব্যবহারিক কম্পিউটার এখনও তাপ উত্পন্ন করতে চলেছে, কারণ কম্পিউটারকে ট্র্যাক রাখতে আপনাকে ত্রুটি সংশোধন করতে হবে। ত্রুটি সংশোধনের অন্তর্নিহিতভাবে অপরিবর্তনীয় অপারেশনগুলি (বা শূণ্য বিটের ক্রমাগত সরবরাহ; একই পার্থক্য) প্রয়োজন।
ক্রেগ গিডনি

উত্তর:


18

আমি এই বিষয়টিতে কোনওভাবেই বিশেষজ্ঞ নই, তবে কেবল উইকিপিডিয়া:

এটি বাফার দিয়ে তৈরি ঘর্ষণ মুক্ত পরিবেশে গোলাকৃতির বিলিয়ার্ড বলের গতির উপর নির্ভর করে যার বিরুদ্ধে বলগুলি পুরোপুরি বাউন্স করে against

... এটা খুব বাস্তববাদী মনে হয়।

এখনও এই ধরণের গেটগুলি কীভাবে তৈরি করা যায় তা বাস্তবে কেউ আবিষ্কার করতে পারেনি, তারা কেবল তাত্ত্বিক আগ্রহের বিষয়। ইঞ্জিনিয়ারিং সাধারণত অনুশীলনের সাথে যেহেতু আপনি কখনই সেগুলি সম্পর্কে শুনেন নি সে কারণ এটি ব্যাখ্যা করতে পারে।

রিভার্সিবল কম্পিউটিংয়ের ভিত্তিটি হ'ল যখন কিছুটা অদৃশ্য হয়ে যায় তখন কিছু পরিমাণ তাপ তৈরি হয়। বিপরীতমুখী গেটগুলি ব্যবহার করে, কোনও বিট কখনও উপস্থিত হবে না বা অদৃশ্য হয়ে যাবে বলে মনে করা যায় যে বিবর্তনযোগ্য গেটগুলির সাথে গণনা আরও বেশি দক্ষ হতে পারে।

তাত্ত্বিক সীমাটি রিভার্সিবল কম্পিউটিং প্রায় দাবি করে যে 1 বিট তথ্য মুছে ফেলার ফলে উত্তাপে কমপক্ষে শক্তি উত্পন্ন হয় । একটি টস্টিস্ট ডিগ্রি চালিত কম্পিউটারের জন্য ট্রানজিস্টর সহ ট্রানজিস্টর সহ making , একটি বিট হারে অদৃশ্য হয়ে যায় , এটি তাপ উত্পাদনেরএটি কেবলমাত্র একটি কম্পিউটারের শক্তি ব্যবহারের ক্ষুদ্র অনুপাতের ( ) অ্যাকাউন্টের জন্য ।60kTln210 9 560C109 165GHz 1 / 1000016mW1/10000

আমাদের বর্তমান কম্পিউটারগুলি বিটগুলি অদৃশ্য হওয়ার সাথে সম্পর্কিত তাপ উত্পাদন দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়। তারা ক্ষুদ্র তামার চিহ্নগুলিতে চারদিকে চলমান বৈদ্যুতিনগুলির সহজাত অক্ষমতা দ্বারা সীমাবদ্ধ।


5
-1। কিছু লোক বিপরীতমুখী গেট তৈরি করেছে এবং সেগুলি থেকে একটি সম্পূর্ণ সিপিইউ তৈরি করেছে। Cise.ufl.edu/research/revcomp এ সেই রিভার্সিবল-লজিক সিপিইউয়ের একটি ফটোগ্রাফ রয়েছে ।
ডেভিড ক্যারি

2
@ ডেভিডকারি কিন্তু অ-বিপর্যয়যোগ্য গেটগুলি থেকে তৈরি কম্পিউটারের চেয়ে তারা (বা নেগলিগলি) বেশি দক্ষ নয় not
ব্যবহারকারী 253751

3
@ ইমিবিস চিহ্নিতভাবে অসত্য; এগুলি একই বিধিগুলির অধীন নয় যেগুলি কম্পিউটারগুলি নন-রিভারসিবল গেটগুলি থেকে তৈরি করা হয়েছিল, এবং অতএব মারাত্মকভাবে আরও দক্ষ।
অ্যালিস

3
@ ডেভিডকারি আপনি যে সিপিইউতে লিঙ্ক করেছেন তা সম্পর্কে কিছু তথ্য দয়া করে আমাকে দেখান। আমি যা দেখছি তা হ'ল একটি সিপিইউয়ের একটি চিত্র যার উপর "অ্যাডিয়াব্যাটিক" শব্দ রয়েছে তবে এটি প্রচলিত কম্পিউটারগুলির চেয়ে কত বেশি কার্যকরী সে সম্পর্কে কোনও তথ্য নেই।
টম ভ্যান ডার জ্যান্ডেন

1
@ টমভান্ডারজ্যান্ডেন পরিমাপ দক্ষতা কিছুটা অকেজো, যদি আপনি কোন ধরনের দক্ষতা নির্দিষ্ট না করেন। চিপ আকারের ক্ষেত্রে আরআইএসসি চিপস সিআইএসসি'র চেয়ে বেশি দক্ষ, তবে প্রদত্ত যে কোনও অ্যালগরিদম নির্দিষ্ট করতে কত নির্দেশনা লাগে সে অনুসারে নয়। যে কোনও বিপরীতমুখী সার্কিট তাত্ক্ষণিক traditionalতিহ্যবাহী সার্কিটের চেয়ে বেশি দক্ষ কারণ এটি ল্যান্ডউয়ারের নীতি সাপেক্ষে নয় ; এটি ইতিমধ্যে একটি বিশাল জয়।
এলিস

15

ব্যবহারিক রিভার্সিবল গেটস (সিলিকনগুলিতে তৈরি করা গেটগুলি (এবং যেগুলি করতে পারে) এর সমস্যা হ'ল আসল শক্তি সঞ্চয়গুলি আপনি কীভাবে আস্তে আস্তে চালাচ্ছেন তার সাথে আনুপাতিক সমানুপাতিক ।

আমি জানি যে এমআইটিতে টম নাইটের গবেষণা দল 1990 এর দশকের শেষের দিকে একটি ছোট অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রসেসর বানিয়েছিল। তাদের যে বাস্তবিক যুক্তি পরিবার গড়ে তুলেছিল তাকে স্প্লিট-লেভেল চার্জ রিকভারি লজিক বলা হয় এবং স্ট্যান্ডার্ড (সিএমওএস) বানোয়াট কৌশল ব্যবহার করে প্রয়োগ করা যেতে পারে। আমার বিশ্বাস ফ্লোরিডা স্টেট ইউনিভার্সিটিতে মাইকেল পি ফ্রাঙ্ক কাজটি অব্যাহত রেখেছেন। টম নাইটের গ্রুপের কাজের উদাহরণটি হ'ল নিম্নলিখিত মাস্টারের থিসিস (যার 1990 এর দশকের গোড়ার দিকে সম্পর্কিত কাজের উপর একটি সুন্দর শালীন বিভাগ রয়েছে।) ভিরি, সিজে: পেন্ডুলাম: একটি বিপরীতমুখী কম্পিউটার আর্কিটেকচার , মাস্টার্স থিসিস, এমআইটি ইসিএস বিভাগ, 1995।

উলটাকর সার্কিট হতে হবে রুদ্ধতাপীয় , যার মানে যে তারা সব সময়ে সুস্থিতি মধ্যে হতে হবে (সেখানে সার্কিট এবং তার পরিবেশের মধ্যে তাপ বিনিময় না হতে পারে)। যে কোনও প্রক্রিয়ার জন্য যে কোনও কিছুর পরিবর্তন দরকার আপনার পক্ষে পরিবর্তন যত তাড়াতাড়ি আস্তে আস্তে তৈরি করে প্রায় আনুমানিক ভারসাম্য বজায় রাখতে পারেন।

যদি আমি আমার থার্মোডিনামিক্সকে সঠিকভাবে মনে রাখি তবে আপনি একটি বিপরীতমুখী গণনার শক্তি নির্বিচারে ছোট করে তুলতে পারেন তবে সর্বনিম্ন ক্রিয়া (শক্তি সময় সময়) অবশ্যই একটি ছোট ধ্রুবক হতে হবে।


2
আপনি সঠিকভাবে তাপীয়বিদ্যার কথা মনে রাখবেন না; ল্যান্ডউয়ারের নীতিটি কোনও বিপরীতমুখী সার্কিট দ্বারা সমর্থন করা উচিত নয় (কারণ এটি বিটগুলি মুছে না), এবং অতএব প্রয়োজনীয় শক্তি তাত্ত্বিকভাবে শূন্য হতে পারে (এবং কোনও তাপ প্রকাশিত হবে না)। বিপরীতমুখী সার্কিটগুলিরও অ্যাডিয়াব্যাটিক হওয়ার দরকার নেই; ব্যবহারিক রিভারসিবল গেটগুলি তৈরি করা হয়েছে যা অ-বিপর্যয়যোগ্য চিপগুলির চেয়ে ধীর নয় (বিপরীত চিপগুলি সাধারণত বৃহত্তর হয় তা বিবেচনায় রেখে, এবং এর ফলে হালকা বিলম্বের গতি থাকে)।
এলিস

"হালকা বিলম্বের গতি": আপনি কি বিপরীতমুখী অপটিকাল চিপসকে উল্লেখ করছেন ? বেশিরভাগ চিপগুলি বৈদ্যুতিন হয়।
zylstra

6

তাদের বৃহত আকারের ব্যবহার প্রতিরোধকারী বৃহত্তম প্রতিবন্ধকতা অ্যাসিক্রোনাস সার্কিটের মতো এবং অন্য কোনও মানহীন সার্কিট ডিজাইনের মতো: মুরের আইন's

মুরের আইনটি একটি স্বতঃসিদ্ধ ভবিষ্যদ্বাণী হয়ে দাঁড়িয়েছে; টিক টক রিলিজ শিডিউল হিসাবে দেখা গেছে , চিপ নির্মাতারা মুরের আইনকে একটি চ্যালেঞ্জ হিসাবে দেখছেন। মুর আইনটি পূরণ করার প্রয়োজনীয়তার কারণে, আমরা লিথোগ্রাফিটি অগ্রগতি করে (এবং প্রায়শই মাল্টিপ্যাটার্নিংয়ের মতো চিট ব্যবহার করে) চিপের আকার হ্রাস করতে আরও বেশি পারদর্শী হয়েছি।

বিপরীতমুখী গেটগুলির সাথে এইগুলির কী সম্পর্ক আছে? নতুন ও আরও ছোট ট্রানজিস্টর আকারগুলি প্রকাশের জন্য যেমন ফাউন্ড্রিদের দৌড়, সেই সংস্থাগুলি যেগুলি নতুন চিপগুলি মুদ্রণ করতে চায় তারা কেবল আরও ক্যাশে যুক্ত করে এবং সেই ক্যাশে আরও ভালভাবে ব্যবহার করার জন্য তাদের প্রচলিত নকশাগুলি পুনরায় কাজ করে দ্রুত গতি বাড়ানোর দিকে সহজ পথ দেখতে পায়।

উন্নততর হত্যাকারী প্রযুক্তিগত আঘাত নয়; এটি যথেষ্ট ভাল সাফল্য ।


1
আশা করি একদিন ভাল ভালো আর ভাল হবে না।
মেহেদী

@ মেহেদী আমরা সবাই কামনা করি না। তবে আমি এতটা নিশ্চিত নই; শক্তি বর্তমানে সস্তা এবং বর্তমান চক্রটি কমপক্ষে আরও 5 বছর ধরে চালিয়ে যাওয়ার পথ রয়েছে (সম্ভবত 10, যদি আমরা কিছু প্রযুক্তি ব্যবহার করে কাজ করার উপায় খুঁজে পাই । এর পরে, কিছু নতুন প্রযুক্তি লিথোগ্রাফির স্থান নিতে হবে, তবে এর অর্থ কি এই নয় রীতিবিরুদ্ধ হতে হয়েছে 3D হইতে মুদ্রণশিল্প একই পিচ এ নির্মাণের দ্বারা অনেক ঘন চিপ প্রদান করতে পারে, কিন্তু বিভিন্ন নির্দেশাবলী মধ্যে যে আমাদের লাভ পেতে পারে পর্যন্ত
এলিস

3

দরকারী কম্পিউটিং ডিভাইসগুলির জন্য প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন, যা একটি সার্কিট উপাদানকে প্রয়োজনীয়-সীমাহীন সংখ্যার অনুক্রমিক গণনা সম্পাদন করা সম্ভব করে তোলে। ব্যবহারযোগ্য প্রতিক্রিয়া সার্কিটগুলিতে অবশ্যই এমন বিভাগ থাকতে হবে যার মোট ইনপুট সংখ্যা (আউটপুট থেকে খাওয়ানো হয় এবং উভয়ই গণনা করা হয় না) ইনপুটটিতে ফিরে খাওয়ানো আউটপুটগুলির সংখ্যাকে ছাড়িয়ে যায় (কেবলমাত্র ইনপুটগুলির সংখ্যা হবে না ' যদি ফিড-ব্যাক আউটপুটগুলির সংখ্যা অতিক্রম করে তবে যদি সার্কিটগুলি বাইরের উদ্দীপনায় কোনওভাবে প্রতিক্রিয়া না দেখায়)। যেহেতু পুরোপুরি রিভার্সিবল-লজিক ফাংশনগুলিতে আউটপুটগুলির চেয়ে বেশি ইনপুট থাকতে পারে না, তাই বার বার কোনও তুচ্ছ কম্পিউটারের কার্য সম্পাদন করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া কাঠামোর কোনওটিই তৈরি করা সম্ভব নয় repeatedly। মনে রাখবেন যে আজকের কম্পিউটারগুলিতে ব্যবহৃত সিএমওএস প্রযুক্তির সাথে, একটি সার্কিটের বিভিন্ন অংশে গণনা দ্বারা রিপোর্ট করা ফলাফলগুলি অন্য অংশগুলিতে একযোগে উপলব্ধ করা হবে তা নিশ্চিত করার জন্য প্রতিক্রিয়া আবশ্যক, যেহেতু যদি সেগুলি সংকেত উপস্থিত হওয়ার তুলনামূলক সময় না হয় তবে "তথ্য" গঠন করুন যা নিচের দিকে প্রবাহিত হতে পারে নি; অন্যান্য প্রযুক্তিগুলি বিপরীতমুখীতা বজায় রাখার সময় অনেকগুলি গেটগুলি ঠিক একই হারে সংকেত প্রচার করা সম্ভব করে তুলতে পারে, তবে আমি এটির জন্য কোনও ব্যবহারিক প্রযুক্তি জানি না।

নোট করুন যে কোনও সিএস দৃষ্টিকোণ থেকে, কোনও যদি প্রাথমিকভাবে খালি স্টোরেজ মিডিয়াম থাকে যার আকার প্রতিটি পদক্ষেপে পরিবর্তিত হতে পারে এমন রাষ্ট্রের পরিমাণের সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক হয় তবে একটি কম্পিউটিং প্রক্রিয়াটিকে বিপরীতমুখী করা তুচ্ছ। এই দাবী পূর্ববর্তী অনুচ্ছেদের দাবির বিরোধিতা করে না, যেহেতু ধাপের সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক স্টোরেজের জন্য পদক্ষেপের সংখ্যার সাথে আনুপাতিকভাবে সার্কিটরি প্রয়োজন হবে, যা সমস্ত প্রতিক্রিয়া অপসারণ করা হলে প্রয়োজনীয় পরিমাণের সাথে সার্কিটরি সমানুপাতিকভাবে বোঝায়।

যদি কারও কাছে যদি আউটপুটগুলি অবহেলিত হয় তবে যদি সঠিক ইনপুট শর্ত দেওয়া হয় তবে তা কখনও উঁচুতে যাবে না, তবে এমন একটি সিস্টেম ডিজাইন করা সম্ভব হতে পারে যা তাত্ত্বিকভাবে, বিপরীতমুখী যুক্তি থেকে উপকৃত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি কারও কাছে একটি অ্যালগরিদম থাকে যা র‌্যামের 256-শব্দের অংশে পরিচালিত হয় এবং কেউ "রিভার্সিবল-লজিক সিপিইউ" ব্যবহার করতে চায় যা প্রতি সেকেন্ডে ১,০০,০০০ অপারেশন করে এবং প্রতিটি অপারেশন একটি রেজিস্ট্রার, প্রোগ্রাম কাউন্টার, বা একটি আপডেট করে র‌্যামের শব্দটি, কেউ "রিভারসিবল সিপিইউ" ব্যবহার করতে পারে যা এটি করবে:

  • একাধিক নির্দেশাবলীর দৌড়াদৌড়ি এবং প্রতিটিটিতে লিফোর বাফারে ওভাররাইট করা যা কিছু প্রেরণ করুন
  • একাধিক নির্দেশনা কার্যকর করার পরে, র‌্যামটি প্রাথমিকভাবে ফাঁকা "ফরোয়ার্ডিং" বাফারে অনুলিপি করুন
  • LIFO এর মানগুলি ব্যবহার করে, সমস্ত গণনা বিপরীতে চালান
  • ফরোয়ার্ডিং বাফার দিয়ে মূল র‌্যামের সামগ্রীগুলি ওভাররাইট করুন, যা প্রক্রিয়াটিতে মুছে ফেলা হবে।

উপরোক্ত রেসিপিটি নির্বিচারে কয়েকটি পদক্ষেপের জন্য অ্যালগরিদম চালাতে যে কোনও সংখ্যক বার পুনরাবৃত্তি হতে পারে; কেবলমাত্র রেসিপিটির শেষ ধাপটি বিপরীত হবে না। অ-বিপর্যয়কর ক্রিয়াকলাপগুলিতে অ্যালগরিদমিক পদক্ষেপে ব্যয় করা শক্তির পরিমাণটি লিফোর আকারের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক হবে এবং যদি কেউ একটি বিশাল পর্যাপ্ত লিফো তৈরির জন্য বিল্ডিং করা হয় তবে এটিকে নির্বিচারে ছোট করা যেতে পারে।

যেকোন ধরণের শক্তি সঞ্চয়ে অনুবাদ করার সেই ক্ষমতার জন্য, তবে, এমন একটি লিফো থাকা দরকার যা তথ্য রাখার সময় শক্তি সঞ্চয় করে, এবং যখন শক্তিটি পড়েছিল তখন কার্যকরভাবে ফিরে আসবে। তদ্ব্যতীত, পর্যাপ্ত পদক্ষেপের জন্য রাষ্ট্রীয় ডেটা ধরে রাখতে LIFO কে এত বড় হতে হবে যে এটির যে কোনও শক্তি ব্যয় কার্যকরভাবে যে পরিমাণ শক্তি সাশ্রয় করেছিল তার চেয়ে কম ছিল। কোনও ব্যবহারিক ফিফোর কাছ থেকে N বাইটের সঞ্চয় এবং পুনরুদ্ধারে যে পরিমাণ শক্তি হ্রাস পেয়েছে তা O (1) হওয়ার সম্ভাবনা নেই, এটি স্পষ্ট নয় যে এন বাড়িয়ে এন অর্থাত্ শক্তি ব্যবহার হ্রাস করবে।


1
@ লোগানময়ফিল্ড: আমি মনে করি যে প্রয়োজনীয় টেপের দৈর্ঘ্যটি বিপরীতভাবে সঞ্চালনের জন্য প্রয়োজনীয় পদক্ষেপের সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক requirement আমি যদি আমার আতারি 2600 এ একটি কার্টিজ ফেলে দিই এবং কিছুক্ষণের জন্য এটিকে চালিত করি তবে এটি প্রতিদিন প্রায় 100 বিলিয়ন চক্র চলবে। যেহেতু সিস্টেমে (সবচেয়ে বড় কার্তুজ ছাড়া সমস্তটি রয়েছে) ১০০,০০০ এরও কম ট্রানজিস্টর থাকত, এটি ট্রানজিস্টর প্রতি দিন মিলিয়ন চক্রের চেয়ে বেশি। যদি কেউ এমন একটি সমতুল্য মেশিন ডিজাইন করতে চেয়েছিল যা পুরোপুরি বিপর্যয়কর এক দিনের জন্য চলতে পারে, এমনকি বিট প্রতি এক ট্রানজিস্টর দিয়ে একটি বিপরীতমুখী লিফও তৈরি করার ক্ষমতা সহ ...
সুপারক্যাট

1
... ট্রানজিস্টারের সংখ্যা এক মিলিয়ন গুণ বেশি করা দরকার। যদি কেবলমাত্র একবারে কয়েক হাজার চক্রকে বিপরীতক্রমে চালানো প্রয়োজন হয়, ফলাফলগুলি ক্যাপচার করে, চক্রটিকে পুনরায় রিওয়াইন্ড করে তোলে এবং তারপরে পূর্ববর্তী প্রাথমিক অবস্থাকে ক্যাপচারিত ফলাফলগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করে, এটি প্রায় কার্যকর হতে পারে, তবে এটি মারাত্মক জটিল হবে। কিছু আজকের প্রযুক্তি প্রতিম সঙ্গে, "তাত্ত্বিক অনিবার্য" লোকসান এক উলটাকর কম্পিউটিং ব্যবহার করে প্রাপ্ত হবে যে কোন হ্রাস ক্ষমতা বৃদ্ধি কারণ যে পরিহার্য ছিল হারিয়ে দ্বারা swamped করা হবে শুধুমাত্র তত্ত্ব।
সুপারক্যাট

1
আপনার মূল উত্তরটি যে বক্তব্যটি এসেছে তা নিয়ে আমি কেবলমাত্র উদ্বিগ্ন ছিলাম, "বিপরীত প্রযুক্তি প্রযুক্তি অপরিবর্তনীয় প্রযুক্তি হিসাবে একই জিনিসগুলি গণনা করতে পারে না"। আমি এটি ব্যবহারিক বোঝাতে চাইনি।
লোগান মেইফিল্ড

1
@ লোগানময়ফিল্ড: প্রাথমিক প্রশ্ন ছিল "এই জিনিসগুলি কেন ব্যবহার করা হয় না"। আমি পরামর্শ দেব যে প্রায় সমস্ত ব্যবহারিক কম্পিউটিং ডিভাইসগুলি এমনভাবে প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে যাতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ হার্ডওয়্যার আনবাউন্ডেড সময় দেওয়া হলে একটি সীমাহীন গণনা সম্পাদন করতে সক্ষম হয়। এটি এমন একটি জিনিস যা কেবল বিপরীত যুক্তিই করতে পারে না । এটি বিপরীতমুখী এবং অ-বিপরীতমুখী কম্পিউটিংয়ের মধ্যে একটি প্রধান গুণগত পার্থক্য। এটা যে এমনকি একটি কম্পিউটার যা শুধুমাত্র সামনে অপারেশন একটি সীমিত সংখ্যক চালাতে পারেন হতে পারে "গুটাতে" এখনও দরকারী, তাই ... হতে পারে
supercat

1
... আমি কোনও অর্থবহ কাজ করার জন্য এই জাতীয় জিনিসটি ব্যবহার করার দরকার পড়ার জন্য পোস্টটি সম্পাদনা করেছি। আমি মনে করি যে মৌলিক ব্যবহারিক সমস্যাটি মূলত আমি যা বলেছি তার থেকে উদ্ভূত হয়েছে: কম্পিউটারগুলি তাদের বেশিরভাগ ধাক্কাধাক্কি সার্কিট উপাদানগুলিকে পুনরায় ব্যবহার করার ক্ষমতা থেকে বিভিন্ন গণনা সম্পাদন করার জন্য একটি স্বেচ্ছাসেবী সংখ্যক বার পান, এবং এর অক্ষমতা get বিপরীতযোগ্য যুক্তিটি হ্যান্ডেল করার জন্য এটি গেটের ঠিক বাইরে মারাত্মক অসুবিধায় ফেলবে।
সুপারক্যাট

2

ব্যবহারিক প্রয়োগিত রিভার্সিবল কম্পিউটিং গবেষণার একটি সক্রিয় ক্ষেত্র এবং ভবিষ্যতে আরও বিশিষ্ট হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। বেশিরভাগ কোয়ান্টাম কম্পিউটিংকে বিপরীতমুখী কুইট গেটগুলি তৈরি করার চেষ্টা করা হতে দেখা যায় এবং কিউএম আনুষ্ঠানিকতার তাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে মেলে এটি পরীক্ষামূলকভাবে খুব শক্ত, তবে অবিচ্ছিন্ন অগ্রগতি হচ্ছে।

আর একটি মূল বিষয় হ'ল যে কোনও সময় জ্বালানি অপচয় হ্রাস একটি চিপে হ্রাস পেয়েছে, এটি মূলত গেট সিস্টেমটিকে "আরও বিপরীতমুখী" রূপান্তরিত করছে, এবং নিম্ন-শক্তি চিপ বিচ্ছিন্নতা এখন দীর্ঘ সময়ের জন্য মোবাইল কম্পিউটারে উচ্চতর অগ্রাধিকার হয়ে দাঁড়িয়েছে (এক ধরণের প্রতিনিধিত্ব করে) শিল্প বিস্তৃত দৃষ্টান্ত শিফট)। কয়েক দশক ধরে চিপ পারফরম্যান্স লাভ (মুরের আইনের অনুরূপ) কিছুটা "রিলাক্সড" বা এমনকি "বিলুপ্ত" শক্তি বিলুপ্তি নিয়ে এসেছিল তবে এটি কয়েক বছর আগে ফিরে আসা হ্রাসের পর্যায়ে পৌঁছেছিল। শীর্ষস্থানীয় বিশ্বব্যাপী চিপ প্রস্তুতকারক ইন্টেল আর্মের সাথে প্রতিযোগিতা করার জন্য নিম্ন-শক্তি চিপগুলিতে পরিণত করার চেষ্টা করছে যা কখনও তৈরি না করেই সুবিধা হয় advantage

সুপারকন্ডাক্টিং প্রযুক্তি (জুন ২০১৪) ব্যবহার করে সাম্প্রতিক কিছু যুগান্তকারী গবেষণা রয়েছে এবং এই ক্ষেত্রে আরও সক্রিয় গবেষণা প্রকল্প রয়েছে।

উদাহরণস্বরূপ, অ্যাডিয়াব্যাটিক সুপারকন্ডাক্টিং ডিভাইস / টেকুচি, ইয়ামানশি, যোশিকাওয়া, প্রকৃতি ব্যবহার করে বিপরীতে যুক্তিযুক্ত গেটটি দেখুন :

রোল্ফ ল্যান্ডাউয়ার যে যুক্তিটি ল্যান্ডাউয়ারের নীতি হিসাবে পরিচিতি পেয়েছে, সেহেতু বিপরীতমুখী কম্পিউটিং অধ্যয়ন করা হয়েছে। এই নীতিটি বলেছে যে বিপরীত কম্পিউটারে লজিক অপারেশনের জন্য কোনও ন্যূনতম শক্তি অপচয় নেই, কারণ এটি তথ্য এনট্রপিতে হ্রাসের সাথে নয়। যাইহোক, এখন অবধি কোনও ব্যবহারিক রিভার্সিবল লজিক গেটগুলি প্রদর্শিত হয়নি। সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হ'ল বিপরীতযোগ্য যুক্তি গেটগুলি অত্যন্ত শক্তি-দক্ষ যুক্তিযুক্ত ডিভাইসগুলি ব্যবহার করে তৈরি করতে হবে be আর একটি অসুবিধা হ'ল বিপরীতযোগ্য যুক্তি গেটগুলি অবশ্যই উভয়ভাবে যৌক্তিক এবং শারীরিকভাবে বিপর্যয়কর হতে হবে। এখানে আমরা অ্যাডিয়াব্যাটিক সুপারকন্ডাক্টিং ডিভাইসগুলি ব্যবহার করে প্রথম ব্যবহারিক রিভার্সিবল লজিক গেটের প্রস্তাব দিই এবং পরীক্ষামূলকভাবে গেটের লজিকাল এবং শারীরিক উল্টোদিকে প্রদর্শন করি। অতিরিক্তভাবে, আমরা গেটের শক্তি অপসারণের অনুমান করি, এবং বিপরীতমুখী লজিক অপারেশনগুলির জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম শক্তি অপচয় হ্রাস সম্পর্কে আলোচনা করুন। আশা করা যায় যে এই অধ্যয়নের ফলাফলগুলি তাত্ত্বিক পর্যায়ে থেকে ব্যবহারিক ব্যবহারের দিকে যাওয়ার জন্য বিপরীতমুখী কম্পিউটিং সক্ষম করবে।


1

ফ্রেডকিন গেটগুলি বাস্তবসম্মত এবং অনেকগুলি প্রয়োগ করা হয়েছে। ফ্রেডকিন এবং টফোলি গেটকে তাদের এলইউ হিসাবে ব্যবহার করে কার্যকরভাবে বিপরীতযোগ্য লজিক গেটগুলি ব্যবহার করে এমন সম্পূর্ণ এফপিজিএ বোর্ড রয়েছে।

কম্পিউটার আর্কিটেকচারে তাদের বিস্তৃত ব্যবহারকে প্রভাবিত করতে বেশ কয়েকটি সমস্যা রয়েছে। ফ্রেডকিন গেটগুলির জন্য বেশ কয়েকটি "বিজ্ঞাপনযুক্ত" সুবিধা রয়েছে যা আসল সার্কিটগুলিতে প্রত্যাশা অনুযায়ী অগত্যা কাজ করে না। বিপরীতমুখী লজিক গেটগুলির শক্তি সঞ্চয় মূলত এ কারণে যে কোনও অপারেশন সঞ্চালনের সময় তাদের এনট্রপি তৈরি করার প্রয়োজন হয় না। টম ভ্যান ডার জ্যান্ডেন যেমন বলেছিলেন, বিপরীত যুক্তিটি আরও বেশি দক্ষ হতে পারে এটিই প্রাথমিক কারণ। আসল সার্কিটগুলিতে কেন এটি হয় না:

  1. বর্তমানে ট্রানজিস্টার প্রযুক্তি কম্পিউটারের গতি এবং বিদ্যুতের ব্যবহারকে সীমাবদ্ধ করে তোলে এবং দুর্ভাগ্যক্রমে, আরও ট্রানজিস্টরকে প্রথাগত ন্যানড বা গেটের বিপরীতে ফ্রেডকিন গেট তৈরি করতে হবে। এর অর্থ ফ্রেডকিন গেটগুলি ট্রানজিস্টর ফাঁসের মাধ্যমে আরও বেশি শক্তি অপচয় করে এবং সিলিকনে আরও স্থান প্রয়োজন (যার অর্থ আরও ব্যয়বহুল)। এটি কেবল ন্যানড / না ফ্রেডকিন গেটের সাহায্যে ন্যায়সঙ্গত করতে যথেষ্ট
  2. যেহেতু ট্রানজিস্টর থেকে এবং যদি প্রকৃত গণনার কারণে এন্ট্রপি তৈরি না করা হয় তবে বিদ্যুতের ক্ষয়ক্ষতির প্রাথমিক ফর্মটি, আপনার এখনও এই বিদ্যুৎ ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে ফ্রেডকিন গেটগুলিতে পাওয়ার এবং গ্রাউন্ড লাইন চালানো দরকার। এই বড় বাসগুলি ফ্যান-ইন বাসগুলি, যা সিলিকনেও প্রচুর জায়গা নেয়। ফ্রেডকিন গেটে আরও ট্রানজিস্টর থাকার কারণে এটি আরও ফ্যান-ইন করে, এবং সিলিকনে আরও নষ্ট স্থানের দিকে নিয়ে যায়।
  3. যদিও আমাদের কাছে ফেরতযোগ্য ফ্রেডকিন গেট রয়েছে, এগুলি অবিবর্তনযোগ্য ডিভাইসগুলি (ট্রানজিস্টর) থেকে তৈরি। এর অর্থ বর্তমান গেট প্রযুক্তি (কোয়ান্টাম সার্কিটের বাইরে) দিয়ে কিছু শক্তি অর্জন অনুভূত হয় না।
  4. আকার এবং গতি সিলিকনের সাথে সম্পর্কিত, একসাথে যত বেশি জিনিস হয়, সাধারণত আপনি এগুলি তত দ্রুত তৈরি করতে পারেন। যেহেতু ফ্রেডকিন গেটগুলি আরও ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে এবং পাওয়ার ইত্যাদির জন্য আরও সংযোগ থাকে, সেগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর হয়।
  5. বিদ্যুৎ ব্যবহারের সুবিধাগুলি এবং গতির সুবিধাগুলি তখনই উপলব্ধি করা যায় যখন বিটগুলি সফলভাবে পুনরায় ব্যবহার করা হয়। আমাদের কাছে থাকা বেশিরভাগ অ্যালগরিদম মারাত্মকভাবে অ-রক্ষণশীল। ফ্রেডকিন গেটগুলি ব্যবহার করে আপনি একটি পূর্ণ অ্যাড্ডার বা শিফট রেজিস্ট্রার প্রয়োগের বিষয়ে গবেষণা করে এটি দেখতে পারেন। যেহেতু বিপরীতমুখী যুক্তি যুক্তিযুক্ত ফ্যান-ইন এবং ফ্যান-আউটকে অনুমতি দেয় না, এটি প্রচুর পরিমাণে বিট গণনা করে যা কোনও কার্যকর অপারেশন অর্জনে ব্যবহৃত হয় না। দুটি 8-বিট সংখ্যা যুক্ত করার মতো কিছু 9-বিট বা দরকারী তথ্য (8-বিট ফলাফল, 1 ক্যারি বিট) উত্পন্ন করবে তবে অনেক 1 এবং 0 স্থির একটি ইনপুট বাসের প্রয়োজন হবে এবং অনেকগুলি জাঙ্ক ডেটা আউটপুট বিট তৈরি করতে হবে। যেহেতু আপনার বিস্তৃত বাস রয়েছে, এটি সিলিকনে আরও ছড়িয়ে পড়া সার্কিটের দিকে নিয়ে যায়।
  6. অতিরিক্তভাবে, জাঙ্ক বিটগুলি অবশ্যই প্রসেসরের দ্বারা ডাম্প করা উচিত, এবং এভাবে কোনওভাবেই শক্তি হ্রাস পেতে পারে কারণ সেগুলি কখনই ব্যবহৃত হয় না are

সংক্ষিপ্তসার: ফ্রেডকিন গেটগুলি বাস্তব অ্যালগরিদমগুলি প্রয়োগ করার সময় প্রচুর বর্জ্য গণনা উত্পাদন করে। বর্জ্য গণনা = অপচয় শক্তি। এ কারণে, বাসের আকারগুলি বৃদ্ধি পায় যা জিনিসগুলি ছড়িয়ে দেয় এবং জিনিসগুলি ধীর করে দেয়। অতিরিক্তভাবে, ফ্রেডকিন গেটগুলির শারীরিক বাস্তবায়ন বর্তমান প্রযুক্তির জন্য বৃহত্তর উদ্বেগ। বর্তমান বাস্তবায়ন সার্কিটের ক্ষয়ক্ষতিগুলি পূরণের জন্য আরও শক্তি এবং গ্রাউন্ড লাইনের প্রয়োজনের মাধ্যমে জিনিসগুলিকে আরও ছড়িয়ে দেয় (যা শক্তি হ্রাসের জন্য অনেক বেশি উদ্বেগের বিষয়) এবং সিলিকনে আরও রিয়েল এস্টেট ব্যবহার করে (যা গতির জন্য অনেক বেশি উদ্বেগের বিষয় )

আমি বুঝতে পারি এটি একটি পুরানো থ্রেড, তবে উত্তরগুলির মধ্যে অনেকগুলি ট্রানজিস্টরগুলি অদক্ষ on আমার লক্ষ্যটি হ'ল আমাদের অ্যালগোরিদমগুলিও অদক্ষ এবং প্রেরণযোগ্য কম্পিউটারিং ভালভাবে পরিচালনা করবেন না। আমি এমন একটি কম্পিউটার প্রকৌশলী যা বিপরীতমুখী এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গবেষণা উপভোগ করি

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.