Почему бинарные, а не троичные вычисления?

Question

Разве объект с тремя состояниями не способен немедленно хранить больше информации и обрабатывать большие значения? Я знаю, что процессоры в настоящее время используют массивные сети вентилей XOR, и это должно быть переработано.

Поскольку мы находимся на 64-битной (мы можем представить 2 ^ 63 возможных состояниях), вычисление эквивалентного троичного поколения может поддерживать число с еще 30-ю десятками log (3 ^ 63-2 ^ 63).

Я полагаю, что определить разницу потенциалов между +1 и 0 так же легко, как и между -1 и 0.

Будет ли некоторая сложность аппаратного обеспечения, энергопотребления или плотности микросхем компенсировать какой-либо выигрыш в хранении и вычислительной мощности?

Answer 1

Я полагаю, что это по двум причинам (пожалуйста, исправьте меня, если я ошибаюсь): во-первых, потому что значения 0 и 1 на самом деле не являются текущими / текущими или чем-то похожим. Шум довольно высок, и электронные компоненты должны быть в состоянии различить, что значение, колеблющееся, скажем, от 0,0 до 0,4 - это ноль, а от 0,7 до 1,2 - это единица. Если вы добавите больше уровней, вы в основном усложните это различие.

Второе: вся логическая логика немедленно перестанет иметь смысл. И так как вы можете реализовать sum из логических элементов и из sum, в любую другую математическую операцию, лучше иметь что-то, что хорошо отображается в практическом использовании для математики. Какова будет булева таблица истинности для произвольной пары между false / возможно / true?

Answer 2

Я уверен, что многое из этого связано с проверкой ошибок цифровых сигналов. Например, в квантовых вычислениях эта задача почти невозможна, но не невозможна, чтобы достигнуть принципа клонирования, но также и из-за того, что есть увеличенное число состояний. Для двух состояний процесс проверки ошибок не тривиален, но он относительно прост. Для трех состояний проверка ошибок становится бесконечно сложнее. Именно поэтому аналоговые компьютеры с почти бесконечным количеством состояний были исключены.

Если вы интересуетесь квантовыми вычислениями, хотя посмотрите на упаковку сфер и квантовую проверку ошибок, там есть кое-что изящное.

Answer 3

Если мы используем 3 состояния, то основной проблемой, возникающей из-за этого, является

1. Если мы используем униполярный сигнал, запас шума будет уменьшаться, что приведет к увеличению частоты ошибок по битам.
2. Чтобы униполярный сигнал поддерживал постоянный запас помехоустойчивости, мы должны увеличить источник питания, и, следовательно, потребление энергии увеличится.
3. Если мы используем биполярный сигнал, то общее колебание сигнала будет увеличиваться, тем самым увеличивая потери.
4. Необходимо добавить дополнительный слой в многослойной печатной плате для учета отрицательного колебания в биполярных сигналах.

Надеюсь, я убедителен

Answer 4

Я думаю, что это больше связано с программируемостью, условными операторами и эффективным использованием и функциональностью транзисторов, чем с чем-либо еще. Может быть очевидно, что вложенный IF верен, если в цепи есть ток, но как программа узнает, что делать, если решение может быть достигнуто тысячами различных маршрутов? Это интересно в отношении ИИ, где память и обучение гораздо важнее, чем грубая вычислительная мощность.

Answer 5

Конечно, но троичный «бит» (тет?) Будет более сложным, вы все равно будете хранить тот же объем информации, только в base3 вместо base2, и мощность, если компоненты с двумя состояниями, прост , Почему бы просто не пойти и сделать базу из 10 штатов10

Двоичные вычисления связаны с двоичными логическими элементами И, ИЛИ и НЕ, их огромной простотой и способностью объединяться в произвольно сложные структуры. Они являются краеугольным камнем буквально всей обработки, выполняемой вашим компьютером.

Если бы существовал серьезный случай перехода на трехзначный или десятичный, то они бы сделали это. Это не тот случай, «они попробовали это так, и он просто застрял»

Answer 6

Я думаю, что троичный будет более эффективным. Просто так и не стало популярным. Двоичный код вышел на сцену, и теперь переход на троичный станет изменением всего, что мы знаем.

Answer 7

Чтобы схема работала во всем, кроме двоичного кода, вы должны определить, как будут представлены другие состояния. Вы предложили систему с -1, 0 и +1, но транзисторы не работают таким образом, им нравится, когда их напряжение или ток идут только в одном направлении. Для создания бита с 3 состояниями потребовалось бы 2 транзистора, но вы могли бы сделать 2 двоичных бита из одного и того же транзистора и иметь 4 состояния вместо 3. Бинарный просто более практичный на низком уровне.

Если вы попытались установить пороговые значения на схеме и вместо этого использовали 0, +1, +2, вы столкнетесь с другим набором проблем. Я не знаю достаточно, чтобы вдаваться в подробности, но для логических схем это просто больше проблем, чем стоит, особенно когда отрасль уже полностью посвящена бинарному.

Существует одна область, где несколько уровней используются для получения более 2 состояний на бит: MLC флэш-память. Даже там число уровней будет равно 2, так что выходной сигнал будет легко преобразован в двоичный для использования остальной системой.