Придел производительности процессоров.

← →
Pavia © (2008-12-27 05:43) [0]

Придельной наименьший размер твердой частицы. 15-25нм. Дальше уже неустойчиво и сказать что частица твердая очень сложно.
Частота самих атомов порядка 10-100ГГц.
Если построить график зависимости частоты от размера элемента то 10ГГц соответствует 10 нм. 4,3ГГЦ при 45нм. Оверлокеры говорят, что на штатном вентиляторе получили такую частоту.
Так что компьютеры быстрее уже не будут. Придел увеличения производительности в 4 раза в течении двух лет. Грядет кризис через 5-10 лет или квантовый компьютер. Запасайтесь впрок господа.

← →
Pavia © (2008-12-27 05:53) [1]

Подумал. Хотя возможно я поторопился. Ведь еще существует глубокая заморозка. Суть в том, что там останавливают колебания атомов. Вещество охлаждается до температуры -273, а после при помощи посылки волн(частиц) из вещества выбивается энергия что позволяет понизить его температуру еще ниже. Возможно, тогда размер будет доведен и до 1 нм и меньше. Правда какие тогда будут компьютеры???

← →
korneley © (2008-12-27 08:36) [2]

> Правда какие тогда будут компьютеры???

Ну понятно, именно квантовые. Только на кнопки давить неудобно будет. Маленькие. И таскать с собой запас квантов на всякий случай, мало ли что...
ЗЫ: "придел", это всё-таки пристройка ;)
PPS: В кризисное время удаётся температуру позинить и до -275 градусов. По Цельсию. %)

← →
stas © (2008-12-27 10:17) [3]

Pavia © (27.12.08 05:43)
будут наращивать число ядер.

← →
oxffff © (2008-12-27 10:42) [4]

> Pavia © (27.12.08 05:43)

Зачем вводить людей в заблуждение, привязывая тех. процесс к частоте?

New Transistor First to Work at Speeds Above 500 GHz
http://www.photonics.com/Content/ReadArticle.aspx?ArticleID=25841

← →
@!!ex © (2008-12-27 10:44) [5]

Просто изменится плоскость развития.
перестанут нарашивать частоту, начнут увеличивать битность и количество процессоров.
Соответственно и новые подходы к программированию будут(последняя GTA использует 4 процессора, и это правильно).
Будет развитие дополнительных наборов команд процессоровЮ позволяющих считать быстрее. Например аналог SSE 10 поддерживающий перемножение, транспонирование и прочие операции с матрицами одной командой.
Есть пути развития. частота - не панацея.

← →
oxffff © (2008-12-27 10:47) [6]

Естественно пока будет некоторое замедление, но я уже слышал в новостях найдено несколько решений, пока ведут поиск видимо более дешевого.
Так что не будем унывать. :)

← →
KilkennyCat © (2008-12-27 11:37) [7]

> Придельной наименьший размер твердой частицы

это такой размер, при котором частицу еще куда-то можно приделать.

← →
DVM © (2008-12-27 11:56) [8]

Человеческий мозг работает на весьма скромной частоте (считается 100-400 Гц), но во многих задачах (особенно распознавание образов) уделает все суперкомпьютеры мира вместе взятые. Так что развиваться компьютерам есть куда и это направление не увеличение тактовой частоты, а параллелелизм.

← →
stas © (2008-12-27 11:57) [9]

Помнится AMD грозились сделать многоядерный процессор, у которого 1 ядро было бы обычным, а остальные узконаправленные, но что-то так и не выпустили его.

← →
@!!ex © (2008-12-27 11:58) [10]

> [9] stas © (27.12.08 11:57)
> Помнится AMD грозились сделать многоядерный процессор, у
> которого 1 ядро было бы обычным, а остальные узконаправленные,
> но что-то так и не выпустили его.

Время еще не пришло? Зачем им его выпускать сейчас?

← →
DVM © (2008-12-27 11:58) [11]

> stas ©

> у которого 1 ядро было бы обычным, а остальные узконаправленные,
> но что-то так и не выпустили его.

Зато NVidia подсуетилась с CUDA.

← →
Пробегал2.... (2008-12-27 11:58) [12]

Pavia © (27.12.08 5:43)

ну ты гений. А ты не заметил, что в последнее время производители как-то уперлись в частоту процессоров и почему-то увеличивать мощ процессоров стали за счет многоядерности?

← →
DVM © (2008-12-27 12:00) [13]

> Пробегал2....

> как-то уперлись в частоту процессоров и почему-то увеличивать
> мощ процессоров стали за счет многоядерности?

Многоядерность легче обеспечить, чем увеличивать частоту. И эффект более заметен.

← →
asail (2008-12-27 13:03) [14]

> Многоядерность легче обеспечить, чем увеличивать частоту.
> И эффект более заметен.

А еще можно увеличивать размер кэша. И разрядность/скорость шины.

← →
Alex Konshin © (2008-12-27 15:23) [15]

Предел повышения частоты не только из-за размеров элементов. Собственно, уже есть возможность повысить частоты работы транзисторов до сотен гигагерц и есть намётки как достичь частоты порядка терагерца, т.ч. это не самая большая проблема.

Посчитайте, какое расстояние проходит свет или изменения любого другого электромагнитного поля за время одного такта. Получается, что в разных частях процессора могут уже быть разные фазы одного такта. Придётся эти части делать функционально более независимыми и как-то синхронизировать их между собой.

Так что разделение процессора на ядра и более мелкие части не от большой любви к многоядерности, а просто дальше иначе уже нельзя.

Но в то же время есть идеи увеличения производительности и после того, как достигнем предел увеличения частоты. И это не только многоядерность. Например, можно использовать "медленность" света. Упрощённо представьте себе процессор как некий кольцевой конвейер, в котором результаты операции от передаются следующему звену. Собственно, функционально современные процесооры так примерно и устроены, они могут выполнять одну-несколько команд за такт. А теперь представьте, что время прохождения волны через весь конвейер составляет несколько тактов. Тогда получается, в разных частях конвейера - разные такты. По сути получаем, что весь конвейр за один такт мы пройти не можем физически, но это не мешает нам всё так же выдавать результаты одной-нескольких команд за такт. Правда возникает другая проблема (собственно, она уже есть в современных процессорах): как быть с зависимостью последующих команд от результатов предыдущих? И тут есть идея. А почему не сделать так, что каждая фаза на кольце конвейера представляет свой поток команд? Тогда все данные, находящиеся сейчас на конвейере независимы друг от друга. Каждый такой мнимый процессор выдаёт результат только за полный оборот конейера, но в то же время мы можем исполнять на одном физическом процессоре сразу несколько потоков команд. То есть, что-то типа hyperthreading но несколько другими средствами.

Не, понятно, что всё не так просто. Я просто привёл пример идеи как можно и дальше наращивать производительность. Кстати, идея сама по себе очень заманчивая, особенно для компьютеров с так называемой архитектурой data flow. Кстати, архитектура современных процессоров постепенно движется именно в эту сторону.

← →
KilkennyCat © (2008-12-27 15:26) [16]

надо вживить в черепушку электроды и использовать свободные 99% человеческого мозга. В качестве апгрейда можно добавлять мозг обезьянки.

← →
@!!ex © (2008-12-27 16:42) [17]

> [16] KilkennyCat © (27.12.08 15:26)

Вы шутите? надеюсь...
Я не про то, что электроны вживлять, а про то, что мозг мощнее современного процессора.
Ну посчитаейте цвет 141557760 пикселей за секунду? Мозг не взорвется? Даже если принять, что мозг используется на 1 процент, я думаю сосчитать даже цвет 100 пикселей для человека врядли представляется возможным... Мой средненький комп справляется с этим не напрягаясь...
Архитектуры разные и задачи разные. И нельзя из мозга получить машину Тьюринга сравнимую с ПК, и из PC получить устройство способные решать задачи мозга - не получится.

← →
DVM © (2008-12-27 16:57) [18]

> @!!ex ©

> Ну посчитаейте цвет 141557760 пикселей за секунду? Мозг
> не взорвется? Даже если принять, что мозг используется на
> 1 процент, я думаю сосчитать даже цвет 100 пикселей для
> человека врядли представляется возможным... Мой средненький
> комп справляется с этим не напрягаясь...

Между прочим мозг строит в воображении любые сцены, абсолютно не напрягаясь и мгновенно извлекает образы прошлого - это ли не эквивалент того что ты описываешь? А связка глаз - зрительный нерв - мозг вообще уделывает все современные стандарты сжатия и передачи данных.
Мозг не рассчитан на выполнение рутинных рассчетов над миллиардами чисел, он создан для распознавания образов. А вот ПК наоборот - числодробилка, неспособная отличить кошку от собаки.

Методы современных ПК грубы и прямы.

← →
DVM © (2008-12-27 16:58) [19]

> @!!ex ©

Причем детализация и реальность сцен в воображении потрясает - вспомни хотя бы сны. Некоторые неотличимы от реальности.

← →
Игорь Шевченко © (2008-12-27 17:03) [20]

> Между прочим мозг строит в воображении любые сцены, абсолютно
> не напрягаясь и мгновенно извлекает образы прошлого

Ну не до пикселей же он их строит ?

> А связка глаз - зрительный нерв - мозг вообще уделывает
> все современные стандарты сжатия и передачи данных.

Э...каким именно образом уделывает ? Если по скорости, то вряд ли, скорость химических реакций ограничена.

> Мозг не рассчитан на выполнение рутинных рассчетов над миллиардами
> чисел, он создан для распознавания образов

Знать бы еще, как оно их распознает

← →
DVM © (2008-12-27 17:12) [21]

> Э...каким именно образом уделывает ? Если по скорости, то
> вряд ли, скорость химических реакций ограничена.

Если знать каким образом работает эта связка и применить на практике. Эх...

А скорость работы связки действительно впечатляющая. Число "пикселей" на сетчатке около 160 млн (150 млн яркость / 10 млн цвет), сетчатка "сканируется" около 100 раз в секунду, глаза 2, "глубина цвета" не менее 24 бит. Зрительный нерв не передает данные на такой огромной скорости, происходит обработка и насколько известно чем то схожее с MPEG кодирование еще в самом зрительном нерве до попадания информации в мозг.

← →
{RASkov} © (2008-12-27 17:13) [22]

Моск полюбому круче камней.... и нефик спорить :)

← →
@!!ex © (2008-12-27 17:22) [23]

> [18] DVM © (27.12.08 16:57)

а я о чем говорю??? О том что архитектуры разные. Одно в другое не преобразуется, поэтому сравнивать их нельзя.

По поводу сложности сцен - это не правда. Сцены во сне очень простые.
Но у мозга есть неоспоримое преимущество перед компьютером. Мозг знает, что нужно выделить.
Сцена: многоэтажное здание, точка обзора наверху, внизу огромный город.
Компьютер: Вынужден рисовать ВСЮ сцену, потому что не знает на какую часть экрана взглянет наблюдатель.
Мозг(абстрактно описываю): Рисует некий фон(город) и выдиляет ту единственную машину на которую смотрит наблюдатель. Взгляд наблюдателя сместился - машина пропала, выделились другие объекты.

если компьютер вынуждени рисовать все что попадет в поле зрения(в на самом деле больше, потому что фильтры отсекают далеко не 100% лишнего), то мозг даже в поле зрения не все рисует, а только то на что сфокусирован наблюдатель.

насчет сжатия, передачи и хранения данных.
Да. мозг умеет запоминать изображения. Но опять же: лишь то, на чем сфокусировано зрения, все остальное - пролетает. И запоминает он ОЧЕНЬ посредственно. Общие формы, общий цвет. РАзница между реальным лицом и тем, что запомнил мозг, как между фотографией и flash-рисунком в духе Масяни. Да, художники запоминают все очень хорошо, но они на это натренированы. Ну а скорость передачи данных там вообще мизерная, это одна из трудностей замены глаз на исскусственные.. не удается добится необходимой пропускной способности.
Кстати, исскусственная сетчатка уже есть. правда разрешением 20х20 пикселей(все лучше чем полная слепота)

← →
@!!ex © (2008-12-27 17:24) [24]

> [22] {RASkov} © (27.12.08 17:13)

Не сравнимые вещи.

← →
DVM © (2008-12-27 17:35) [25]

> @!!ex ©

> Не сравнимые вещи.

Вобщем конечно да. Не знаю, удастся ли когда соединить методы распознавания образов мозга и скорость вычислений компьютеров, но могу предположить, что в результате появится нечто чудовищное, возможно даже опасное.

← →
Копир © (2008-12-27 17:35) [26]

>Pavia © (27.12.08 05:43)
>Придельной наименьший размер твердой частицы. 15-25нм. Дальше уже
неустойчиво и сказать что частица твердая очень сложно.
Частота самих атомов порядка 10-100ГГц.
Если построить график зависимости частоты от размера элемента то 10ГГц
соответствует 10 нм. 4,3ГГЦ при 45нм. Оверлокеры говорят, что на штатном
вентиляторе получили такую частоту.
Так что компьютеры быстрее уже не будут. Придел увеличения
производительности в 4 раза в течении двух лет. Грядет кризис через 5-10 лет
>>

Ту мэни мистэйкс!

Что Вы орёте, как белый медведь в тёплую погоду?

И про частоту атомов придумали. Ну сознайтесь?
У атомов нет частоты. Она (частота) существует у фотонов, когда электроны,
окружающие атомное ядро, переходят с уровня на уровень в результате взаимодействия.

Эти Ваши тысячи ГГц.. Вы подумайте сначала?

Дело не в частоте.

Компы ограничат себя прежде всего размерами проводников.
Проволочками.
Никто такой подлости от принципа неопределённостей не ожидал.

Между тем, дело обстоит именно таким образом.
Закон Джоуля-Ленца о тепловыделении никто до сих пор не отменял.
Проводочки будут плавиться если станут тоньше.

← →
DrAndrey © (2008-12-27 17:36) [27]

>Моск полюбому круче камней.... и нефик спорить :)

Там ОС далеко не Windows

← →
DVM © (2008-12-27 17:42) [28]

> @!!ex

Но возможности мозга все же шире. чем просто распознаватель образов и в ряде случаев он может выполнять несвойственные ему функции "числодробилки" и "запоминателя" хоть и не как современные компьютеры, но тоже довольно быстро. Известны случаи когда люди могли запоминать целые тома энциклопедий и справочников буквально раз прочитав их и выполнять сложнейшие расчеты в уме. Правда при этом часто страдают прочие его функции.

Например, человек, ставший прототипом для главного героя фильма "Человек Дождя" реально существует и болен аутизмом.

>DVM © (27.12.08 11:56) [8] :
Человеческий мозг работает на весьма скромной частоте (считается 100-400
Гц), но во многих задачах (особенно распознавание образов) уделает все
суперкомпьютеры мира вместе взятые. Так что развиваться компьютерам есть
куда и это направление не увеличение тактовой частоты, а параллелелизм.

Вы не правы. Ваши рассуждения основаны на измерениях альфа- и бета-волн
мозга, которые придумали врачи-вредители. Чтобы их не уволили :)
За ненадобностью.

> Вы не правы. Ваши рассуждения основаны на измерениях альфа-
> и бета-волн
> мозга, которые придумали врачи-вредители. Чтобы их не уволили

Может быть, но везде приводятся примерно такие данные.

А вот если человек, вдруг испугается?
Куда рука идёт? К голове или к сердцу?

Это всё брехня, что "Душа" находит себя в мозге.

Головной мозг - это Центральный процессор.
А мозг спинной - это шина КАМАК (если кто помнит?) - отвечает
за моргательный и за половой рефлексы.

А душа находит себя в сердце.

Окно, оконце, Блюдо, блюдце.
Середина - Сердце.

> А душа находит себя в сердце.

в пятках

← →
Городской Шаман (2008-12-27 19:08) [34]

> @!!ex © (27.12.08 16:42) [17]
>
> > [16] KilkennyCat © (27.12.08 15:26)
>
> Вы шутите? надеюсь...
> Я не про то, что электроны вживлять, а про то, что мозг
> мощнее современного процессора.
> Ну посчитаейте цвет 141557760 пикселей за секунду?

Оно ему не нужно. Аналоговые процессоры (макроаналог квантовых) работают со скоростью 10^25 операций в секунду если провести аналогию с цифровыми. единственно точность ниже и есть влияние теплового шума.

Мозг не калькулятор. Компьютер от калькулятора отличается только размером диагонали при игре в Сталкер, все остальное там то же самое.

> KilkennyCat © (27.12.08 15:26) [16]
> надо вживить в черепушку электроды и использовать свободные
> 99% человеческого мозга. В качестве апгрейда можно добавлять
> мозг обезьянки.

Если использовать резервы мозга, то можно получить способности, к которым мы не готовы. Поэтому - не надо.

Нервные клетки не восстанавливаются. Так может, резервы мозга (незадействованные нервные клетки) нам нужны чтобы мозг мог восстанавливать свои функции после естественного отмирания других нервных клеток?

> Аналоговые процессоры (макроаналог квантовых) работают со
> скоростью 10^25 операций в секунду если провести аналогию
> с цифровыми. единственно точность ниже и есть влияние теплового
> шума.

печатают со скоростью 2000 ударов в минуту, но такая фигня получается.

← →
Городской Шаман (2008-12-27 20:55) [39]

> SPeller © (27.12.08 19:56) [36]
>
> Нервные клетки не восстанавливаются.

Восстанавливаются, но медленнее других. Например полностью новое сердце (по клеткам) у человека вырастает за 6 месяцев, печень за месяц-два, нейронная ткань за 2-3 года. А вот кожа где-то за неделю.

← →
Городской Шаман (2008-12-27 21:13) [40]

> Игорь Шевченко © (27.12.08 20:45) [38]
>
>
> > Аналоговые процессоры (макроаналог квантовых) работают
> со
> > скоростью 10^25 операций в секунду если провести аналогию
> > с цифровыми. единственно точность ниже и есть влияние
> теплового
> > шума.
>
>
> печатают со скоростью 2000 ударов в минуту, но такая фигня
> получается.

В случае аналоговых систем необходимо учитывать одно формальное обстоятельство: стандартные понятия вычисления и вычислимости применимы, строго говоря, только к дискретным системам (над которыми, собственно, и выполняются "цифровые" действия), но не к непрерывным, таким, например, как расстояния или электрические потенциалы, с которыми имеет дело традиционная классическая физика. Иными словами, для того чтобы применить обычные вычислительные понятия к системе, описание которой требует не дискретных (или "цифровых"), а непрерывных параметров, мы естественным образом должны прибегнуть к аппроксимации.
...
В принципе, ничто не мешает повысить точность до уровня, адекватного для моделирования рассматриваемой непрерывной системы. Однако на практике, особенно в случае хаотических систем, требуемые для этого время вычислений и объем памяти могут оказаться непомерно большими. Кроме того, можем ли мы, строго говоря, быть абсолютно уверенными в том, что выбранная нами степень точности является действительно достаточной.

http://ezoteric.polbu.ru/penrose_mindshadows/ch07_ii.html

Итого сложная аналоговая система по причине своей естественной имитации непрерывности способна превзойти по "вычислительной мощности" все современные компьютеры и все те, которые когда-либо будут созданы в будущем. Но проблема аналоговой системы в недетеминированности и некоторой стохастичности. Тоесть точность результата не будет всегда предсказуема, но скорость получения крайне высока, можно даже сказать бесконечна (ограничена физическими величинами).

Если на пальцах, то никогда не удастся создать 3D-игру с бесконечным количеством кадров в секунду. А вот в реальности мы это все видим, единственное ограничение в скорости сознательной обработки визуальной информации человеком - 25 кадров секунду (средняя величина).

Придел производительности процессоров. Найти похожие ветки