Bilgisayarlar neden yalnızca 0 ve 1 kullanıyor?

Bilgisayarlar neden yalnızca 0 ve 1 kullanıyor? 2 veya 3 gibi diğer numaraların eklenmesi bilgisayarları hızlandırmaz mı? Ayrıca, 2 ve 3 tamsayıların bit uzunluğunu kısaltmak için de kullanılabilir (2 ve 3 bir tamsayıyı bitirmek için kullanılabilir, böylece 1 sayısı sadece bir iki bite ihtiyaç duyar.) ..

İkili bilgisayar neden daha fazla tercih edilir?

Onları hızlandırmazdı. Artık kolay: NAND gibi temel bir mantık geçidi yapmak için mantık girişleri ya çıkışı Vdd'ye ya da toprağa çekiyor. Ara seviyeleri kullanırsanız, Vdd / 2 veya Vdd / 4 gibi seviyelere gitmek için FET'lere ihtiyacınız olacaktır. Bu, daha fazla güç tüketir ve daha doğru bir şekilde çalışacak bileşenler gerektirir ve bu da son seviyeye yerleşmek için daha fazla zamana ihtiyaç duyar. Tek bir veri biriminde daha fazla değer girerseniz, zamanın ayarlanması gibi gerekli doğruluk artacaktır. Kullanılan ikili sistem artık FET'i Vcc'ye zorlar.

exscape gürültü bağışıklığından bahseder ve doğruluğun anlamı budur: sinyal nominalden ne kadar sapabilir. 1,2 V işlemcide neredeyse% 50 veya 0,5 V'tan fazla olabilecek bir ikili sistemde. 4 farklı seviye kullanırsanız, bunlar sadece 300 mV'dur, o zaman gürültü bağışıklığı 150 mV'den daha iyi olamaz, mümkün 100 mV.

Tek bir bellek hücresinde 1 bitten fazlasını saklamak için birden fazla seviye kullanan Flash cihazları olduğunu unutmayın, bu MLC (Çok Seviyeli Hücre) Flash'tır. Bu, hızı artırmaz, ancak tek bir yongada daha fazla veri toplar.

İkili düzeyde depolama ve hesaplama çok ucuz, küçük ve hızlıdır. Bu metin aşırı basit olabilir, ancak sanırım bu noktaya ulaşır:

İkili bellek hücresini okumak, işini yapan tek bir basit karşılaştırıcıdan oluşur: yüksek / düşük. Hesaplama, dört giriş kombinasyonundan (00, 01, 10, 11) çok basit tablolara ve çoğunlukla iki bit çıkışa (0 ve 1) gelir.

Şimdi birkaç olası değeri karşılaştırmanız gerekiyorsa, basit olandan daha yavaş veya daha büyük olan daha karmaşık bir karşılaştırıcı kurulumuna ihtiyaç vardır. Ayrıca, hesaplama tabloları büyür, bu nedenle hesaplama da daha karmaşıktır. Depolamayı daha küçük yapmak için küçük bir alan kaydedebilirsek de, hesaplama ve taşıma gibi her şey katlanarak daha zor ve yavaş hale gelir.

Başka bir cevapta tartışıldığı gibi, tüm kurulumun gürültü bağışıklığını korumak için çok daha hassas bir şekilde inşa edilmesi gerekecektir.

Bütün bunlar bir araya geldiği anlamına gelir: milyarlarca ikili kapıyı bir çipin üzerine yerleştirmek, sadece yarım milyar dördüncül olandan daha etkilidir.

Evinizin etrafında dolaşın veya bu tür anahtarlardan herhangi birinin bir donanım mağazasına gitmemesi durumunda, üçüncü bir devlet ekleyerek düğmeyi ortasına bırakmanın ne kadar kolay veya zor olduğunu görün, şimdi deneyin seçkin pozisyonlar için yapamaz mısın? Başka bir örnek, bir kola kutusu veya bira şişesi veya silindirik olan herhangi bir nesneyi alın ve yanına koyun, daha sonra üstte bir mermeri dengeleyin, dengeli mermerin ne kadar kolay ve hızlı ve kararlı olduğunu?

bir transistörü anahtar olarak kullanmak çok kolaydır, çıkışı bir raya veya diğerine sürün, çıkışı algılamak kolaydır. Şimdi, tüm transistörlerin kapalı anahtarları olmamasına, bunun yerine her durum için farklı aralıklara kalibre edilmesine çalışacak olsaydınız (hepsine ek olarak ve hepsi kapalı, önerdiğiniz gibi iki orta durum). Şimdi tüm sistem çok daha doğru, pahalı, hataya ve arızaya vb.

Temel olarak bu denendi, bir veya bazı erken bilgisayarlar ondalık olmaya çalıştı (10 voltaj seviyesi), başarısız oldu. bir tüp transistör veya silikon olsun, transistörü bir anahtar olarak kullanmak ve sadece iki durum olan alt ray ve üst ray olmak önemli ölçüde daha kolay, daha ucuz, daha hızlı, daha güvenilirdir.

Açıkça yapılabilir. Bu gezegendeki tüm † dijital depolama 4 durumlu. DNA, verileri, her biri 3 bitlik baytlar halinde düzenlenmiş, bit başına dört baz çiftinden biri olarak kodlar. Dolayısıyla her bayt 64 farklı duruma sahip olabilir.

† Canlı yaşam formlarından biri tarafından yapay olarak oluşturulan sonsuz küçük bir fraksiyon hariç.

Bildiğiniz gibi ikili sayı sistemi 0 ve 1'den oluşur. Diğer popüler veya daha önce kullanılan sayı sistemleri Sekizli, Onaltılı ve Ondalık sayı sistemidir. İkili, Sekizli, Ondalık ve Onaltılı sırasıyla 2, 8, 10 ve 16 basamaklıdır. Mantık devrelerinin uygulanması için, İkili sistem biraz daha az karmaşıktır. Neden? Çünkü devreleri inşa etmek için sadece iki basamağa güvenebiliriz. Devre tasarımının uygulanması nispeten daha kolaydır. Devrelerin tasarımında İkili sayı sisteminin kullanılması daha az zaman alır, daha az karmaşıktır, daha az devre elemanlarına ihtiyaç duyar ve her bakımdan diğerlerine göre daha ekonomiktir. Bilgisayar tasarımında daha önce sekizli ve Onaltılı sistemler kullanılmıştır. Ama karmaşıktı. Devre de karmaşıktı. Böylece Mühendisler daha önce bahsedilen avantajlar için Binary sistemini kullanmaya başladılar.

Neden ondalık sistem yerine ikili sistem kullanılıyor?

İyi soru. Aslında, ikili sistemi kullanmayan bilgisayarlar var. Op-amplerden üretilen bu bilgisayarlara ANALOG bilgisayarlar denir . Analog bilgisayarlar bazı tür entegrasyonlar ekleyebilir, çıkarabilir, çoğaltabilir ve bölebilir.

İkili bilgisayar neden daha fazla tercih edilir?

İkili bilgisayarlar bazen daha doğrudur. Ayrıca, ikili bilgisayarlar (dizüstü bilgisayarım gibi) milyonlarca zaman daha karmaşık olabilir. Sanırım. Analog bilgisayarların belirli sınırlı koşullarda çalıştırılması ve sınırlı yanıtlar vermesi gerekir. Dijital bir bilgisayarı istediğiniz kadar karmaşık hale getirebilirsiniz.

Diğer cevaplara ek olarak, üçlü mantık için yerel dijital devreler üzerinde çalıştım. İkili mantık devreleri kadar hızlı çalışan tam bir set olduğunu düşünüyorum (yani 1.5x performans artışı elde ediyoruz); ancak maliyeti yüksektir. Devreler boşta (sadece geçiş yaparken değil) enerjiyi yakar ve böylece modern CPU'lar için buna değmeyecek kadar ısınmanız gerekir. Bir ana otobüste zar zor fayda sağlayabilir.