第114章 可逆计算机-《程序员修真之路》


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    CPU运转耗能会那么高,发热量大,有很多原因,比如因为电阻产生的焦耳热、电流通过晶体管产生的热量等。

    但还有一个更主要原因在于,经典的晶体管计算机,其CPU执行的逻辑运算是不可逆的。

    举个例子,与门电路,进行的逻辑运算是:

    输入0和1时,输出0。

    输入0和0时,输出0。

    输入1和1时,输出1。

    可以看出,在与门里,每输入两个信息,只会输出1个信息。

    就像刚才程理看到,1个阴灵子和1个阳灵子同时进入艮门,结果只有1个阴灵子从艮门中出来。

    那么问题来了,另外那个阳灵子,去哪了?

    在地球上,逻辑电路在运算的时候,像与门、或门这样的基础门电路,都是输入多个信息,而只输出1个信息。

    在这个过程中,另外那个信息,就会被擦除。

    根据热力学定律,信息也是一种熵,想要擦除信息,是需要耗能的。

    所以,逻辑电路在执行逻辑运算的时候,信息的消失,会伴随着能耗的增加。

    这种信息能的功耗单个影响,可以忽略不计,但在超大规模集成电路上,当一个指甲大的硅片上,集成了几十亿晶体管的时候,这种额外能耗产生的热量,就会让芯片出现局部融化。

    这也是制约地球上计算机发展的一个巨大瓶颈。

    “我在穿越之前,地球上已经在开始研究量子计算机了。量子计算机的最大特点就在于其计算是可逆的。”程理思索道。

    晶体管的逻辑运算信息丢失导致能耗增加,就是在于,其计算是不可逆的。

    与门电路,有3种情况,输出信息为0。

    你没办法让电路逆着流回去,还原成执行逻辑运算之前的状况。

    而量子计算机则不同,量子计算机原理是利用量子纠缠效应,使得量子计算机的每一步操作是可逆的。

    由于在整个操作过程中,信息都没有丢失,所以能耗极低。

    “但这个太极气旋里,看上去用到的也不是量子原理,使用的也是传统的逻辑门电路。那它这个八卦门构件,是怎么实现可逆计算的呢?”

    程理心中有了几个猜想。

    “有一种可能是,这个世界的这些信息,是实体化的0和1,由于实体化,就很容易方便控制流动性。也很容易在实体化的目标身上,做一些特殊标记。所以每一个阴阳灵子在经过八卦门电路的时候,都会被自动标记?然后逆向返回的时候,根据这些标记去进行还原。”
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