Vad är reversibel dator?

Eftersom desensiteter och växlingshastigheter för våra beräkningsanordningar fortsätter att öka exponentiellt, måste mängden energi som sprids av dessa enheter förbli på en viss nivå, annars krävs ekonomiskt opraktisk kylningsapparat.Konventionella datorer utför termodynamiskt irreversibla logikoperationer, det vill säga det är inte möjligt att extrapolera tidigare maskinstater baserat enbart på information från framtida tillstånd.Information, i form av bitar, raderas.Denna bitradure representerar entropi, som är korrelerad med värmeavledning.

När vi använder alltmer avancerade tekniker för att utforma våra integrerade kretsar, har energispridningen per logikoperation ständigt sjunkit.Men omkring 2015 kommer utvecklingen att nå en grundläggande barriär - KT -barriären - som representerar en mängd energi beräknad genom att multiplicera temperaturen i datormiljön (i allmänhet rumstemperatur eller ~ 300 kelvin) med Boltzmanns konstant.Det enda sättet att penetrera denna barriär är att antingen sänka temperaturen på våra datorer eller att utveckla termodynamiskt reversibla datorer som inte genererar entropi och därför inte sprider nästan lika mycket värme som konventionella, irreversibla datorer.

Att skapa reversibla datorer är ett betydligt mer attraktivt alternativ än kylning eftersom sänkning av datormiljön till den lägsta uppnåeliga temperaturen (~ 0 kelvin) minskar endast energispridningen per enhetsvolym med två storleksordningar, medan byggnads reversibla datorer tillåter energispridningFör att reduceras godtyckligt.

genom att bygga datorer som utför reversibla logikoperationer kan godtyckligt låga nivåer av värmeavledning uppnås.Nackdelen är att reversibla arkitekturer kan bli ganska komplicerade.När 2015 närmar sig och datorindustrin börjar närma sig KT -barriären är det troligt att kompilatorer kommer att utformas för att maximera antalet termodynamiskt reversibla operationer inom konventionella datorarkitekturer.Skapad för att utforma en helt reversibel datorarkitektur.Eftersom den maximala uppnåeliga datoreffektiviteten nödvändigtvis består av reversibla arkitekturer är detta forskningsområde nödvändigt om kraften och ekonomin i våra datorer kommer att fortsätta att öka.