|
|
Имеется целый ряд физических ограничений, которые принципиально невозможно преодолеть в любом вычислительном устройстве. Например, любой сигнал не может распространяться быстрее скорости света. Профессор Майдел считает, что в любом вычислительном устройстве на элементарное переключение из ноля в единицу или наоборот необходимо будет затратить энергии не меньше чем Emin=ln(2kT), где k=1.38*10–23 (джоуль/градус) – постоянная Больцмана, а T – абсолютная температура. Эта формула была предложена 50 лет назад фон Нейманом. Грубо говоря, она следует из того, что различные состояния классического вычислительного устройства не могут отличаться по энергии меньше чем на энергию тепловых флуктуаций. В противном случае устройство будет самопроизвольно переключаться, и вычислительный процесс нарушится. Сегодня мы еще далеки от этого предела, и возможности компьютеров пока определяются чисто инженерными ограничениями. Однако ученый отметил, что если наблюдавшийся последние 40 лет экспоненциальный рост количества логических элементов на чипе продолжится, то мы скоро его достигнем. В этом случае действие закон Мура не удастся продлить никакими средствами. Не все ученые сегодня согласны с Майнделом. Ряд специалистов считает, что фундаментального энергетического предела для логических операций не существует. Уже предложен ряд модификаций стандартных логических элементов, которые позволяют сделать процесс классических вычислений обратимым, а значит, не рассеивающим энергии. В таких устройствах при условии их надежной изоляции от внешних воздействий энергетическая цена логических операций, в принципе, может быть сколь угодно мала. Однако сама возможность изоляции вычислительной системы от внешних шумов является весьма проблематичной и сегодня является главной трудностью на пути создания квантовых компьютеров. Так что вопрос пока остается открытым. Источник: Журнал "Компьютерра" |
|