Yanıtlar:
Bilgi, güç ve entropi hakkında daha derin bir felsefi tartışmaya değinmediğinizi varsayıyorum, ancak sadece pratik yönlerle ilgileniyorsunuz.
Çok basit bir ifadeyle, dijital devrelerin girişi ölçmesi, sayısallaştırması, bir tür işlemden geçirmesi ve ardından çıkışı tekrar bir elektrik sinyaline dönüştürmesi gerekir. Dijital devreler analog elektrik sinyallerini doğrudan manipüle edemez. Sinyal dönüşümü nedeniyle doğal olarak fazladan gecikme yaşarsınız.
Sorunuzu cevapladıysa, burada okumayı durdurabilirsiniz.
Daha felsefi / fiziksel bir bakış açısından, neredeyse tüm devrelerde aslında elektrik enerjisini (güç elektroniğinin yaptığı şey) manipüle etmeye çalışmıyorsunuz, ancak bilgiyi manipüle etmeye çalışıyorsunuz. Bu durumda, analogun dijitalden daha hızlı olduğu teknik olarak doğru değildir. Neden? Analog sinyal yolları, dikey olmayan bilgi işlemcileridir: mükemmel bir opamp veya mükemmel bir tampon gibi bir şey yoktur, her şeyin filtrelemeniz veya başka bir şekilde kurtulmanız gereken parazit etkileri vardır. Özellikle çok yüksek hızlarda, gerilimi güvenilir bir şekilde aktaran bir tel inşa etmek bile gerçek bir problem haline gelir. Dijital işleme, elektriksel yönü bilgiden ayırır: girişlerini sayısallaştırdıktan sonra, sinyal çok saf bir bilgi formu olarak bulunur.
İki dönüşüm aşaması ile cezalandırılsanız bile, ADC ve DAC arasında işleme hızını hızlandırmak ve genellikle herhangi bir tamamen analog sinyal işlemcisinin performansını büyük ölçüde aşmak için birçok işlem hilesi kullanabilirsiniz. Bunun için harika bir örnek, şimdi bilgi işlemenin teorik sınırına (onlarca pJ / bit enerji gereksinimi) çok yakın çalışan cep telefonlarındaki dijital modemlerin devrimidir, ancak çok uzun zaman önce tamamen analog GSM modemler büyüklük siparişleri gerektiriyordu. daha silikon alan ve bence 5 veya 6 büyüklükte daha fazla işleme enerjisi.
Dijital süreçler doğal olarak belirli bir gecikme süresi ekler, çünkü iki saat çevrimi arasında gerçekleşen bir olay bir sonrakine kadar işlenemez ve saat döngüsü sınırlarına çok yakın olan olaylarla ilgili sorunları önlemek için, işler genellikle Olaylar, onlardan sonraki ikinci saat döngüsüne kadar geçerli olmaz (bir saat döngüsü sınırından önce veya sonra bir olayın meydana gelip gelmediğine hızlı bir şekilde karar vermeye çalışmak, yakın aramalara her iki şekilde de güvenli bir şekilde karar verilse bile, genellikle şaşırtıcı derecede zordur; fazladan bir saat döngüsü için karar vermek işleri kolaylaştırır). Bununla birlikte, bu genellikle birçok dijital sistemde gözlemlenen gecikmenin sadece küçük bir kısmıdır.
Dijital sistem gecikmesinde daha büyük bir faktör, birçok nedenden dolayı birçok sistemin büyük veri yığınlarını küçük olanlardan daha verimli bir şekilde işleyebilmesi etrafında dönmektedir. Örneğin, işlemciyi 88.200 kez / saniye keserek 44KHz stereo ses veri akışını kaydetmek mümkün olsa da, işlemcinin 88.200 kez / saniye yaptığı her şeyi durdurması, tüm kayıtlarını kaydetmesi, kesmeye geçmesi gerekir bağlam, örnek yakala, geri dön, vs. Kesinti giriş ve çıkışlarının her biri sadece bir mikrosaniye sürse bile, sistem zamanının% 22'sini kesintiye girmek ve çıkmak için yararlı bir şey yapmak yerine harcıyordu. Sistem bunun yerine 512 örnekli grupları (her kanaldan 256) tamponlamak için donanım kullanacak ve her grup hazır olduğunda işlemciyi bilgilendirecekse,
Kanal başına 256 örnekten oluşan grupların alınmasının gecikmenin büyük bir kısmı gibi görünmeyebileceğini unutmayın (yaklaşık 6 ms), eğer sinyal birden fazla cihazdan geçiyorsa ve her biri böyle bir gecikmeye neden oluyorsa, gecikmeler eklenebilir. Ayrıca, sinyalin geçtiği aşamalardan herhangi biri, herhangi bir değişken zaman paylaşımı türünü kullanırsa, gecikmeler değişken olabilir. Gerçek zamanlı ses verilerinin bazen diğer zamanlardan daha uzun bir gecikmeye sahip olan bir kanaldan geçirilmesi, gecikme her değiştiğinde fark edilebilir bir "ısınmaya" veya "gargaraya" neden olur. Bunu önlemek için, bazı sistemler ses verilerinin bloklarını ne zaman yakalandıklarını gösteren bir zaman damgasıyla etiketler ve dijital verilere geri dönerek analog forma geri döndürecek son alıcıya sahip olduklarından belirli bir süre geçene kadar tutun . Nihai alıcı, yakalanmasından sonraki bir saniyeye kadar geciktirirse, yolculuğun farklı bölümlerindeki gecikmedeki değişiklikler, toplamı bir saniyeden fazla olmadığı sürece çıkışı etkilemez. İletimde rastgele kısa gecikmelerin sık olacağına, ancak daha uzun gecikmelerin nadir olacağına karar verirseniz, son alıcı çıkmadan önceki gecikmeyi artırmak sesin duyulabilir kesintilerin sıklığını azaltacağı, ancak sesin en kısa sürede çıkmayacağı anlamına gelir. aksi halde olabileceği gibi.
Buna ek olarak, dijital sistemler saatli olma eğilimindedir - aslında, zamanı ölçmek, yani dijital olayların bir sonraki saate kadar yayılmadığı anlamına gelir.