양자역학 클래식 컴퓨팅
클래식 컴퓨터
컴퓨터는 어떻게 작동합니까?! 당신은 아마 스스로에게 이런 질문을 많이 했을 것입니다! 그렇지 않다면 오늘 우리는 기존 컴퓨터(클래식 컴퓨터)가 어떻게 작동하는지 볼 것입니다. 그리고 나서 우리는 그것의 작동을 물리학과 병행할 것입니다.
놀랄 일이 아니므로 ~을위한 아무도 컴퓨터는 전기 없이 작동하지 않습니다. 이것은 모든 컴퓨팅, 전류, 회로의 요점이며 결과적으로 우리는 움직이는 전자와 함께! 네, 이 축복받은 자는 우리 시대에 다시 나타날 것입니다. 테마 롤
주로 소위 "데스크탑"(데스크탑 컴퓨터)이라고 하는 일반 컴퓨터의 구조는 일반적으로 아래와 같이 케이스, 모니터, 키보드 및 마우스가 있습니다.
우리가 더 자세히 탐구하고자 하는 것은 요소 여기서 "캐비닛"이라고 하며 영어에서 번역된 CPU는 (중앙 처리 장치), 즉 프로세서가 있는 곳을 의미합니다. 그리고 프로세서란?? 프로세서는 다음 중 하나입니다. 구성 요소 컴퓨터의 가장 중요한 측면은 컴퓨터 없이는 아무 것도 하지 않고 눈앞에 있는 금속 조각일 뿐입니다.
우리는 프로세서를 컴퓨터의 "두뇌"로 볼 수 있으며 모든 유형의 처리를 담당합니다. 키 클릭, 테이블 위의 마우스 이동, 모니터에 이미지 형성까지 사용자의 요청에 따라 필요한 모든 정보 그 프로세서는 1초 미만의 찰나의 순간에 작업을 수행할 책임이 있습니다. 밀리초 . 멋진 예 ~을위한 아래 동영상을 보겠습니다.
하하하! 매우 재미있는 방식으로, 예, 프로세서가 모든 것을 수행합니다! 모든 것이 컴퓨터 내부에서 작동하도록 하는 것입니다.
문제는 그가 그것을 어떻게 하느냐다. 프로세서는 계산기에 불과합니다! 그리고 그가 이러한 계산을 하는 속도는 ~라고 불리는 "시계" 즉, 문자 그대로 "카운터/카운트"로 번역할 수 있습니다.
따라서 당신이 상점에서 컴퓨터를 사러 가서 읽거나 판매원이 그 컴퓨터의 프로세서가 1.2GHz 또는 2.5GHz라고 말하면 실제로 그가 말하는 것은 이 프로세서가 계산을 수행할 수 있는 능력입니다. 단어, 1.2GHz = 1,200,000,000, 즉 초당 10억 및 2억 계산) 또는 2.5GHz(초당 20억 및 5억 계산) Hz(헤르츠) 단위의 숫자가 높을수록 프로세서의 계산 속도가 빨라지며 결과적으로 작업을 수행하는 기계가 매우 빠릅니다.
아, 궁금하실텐데요... "프로세서가 계산기야? 하지만 응?!?" 그렇군요! 차이점은 프로세서가 여러분이 상상하는 것과 다른 계산을 한다는 것입니다. ~을위한 소위 이진 계산을 수행합니다. 즉, 0과 1(0과 1)의 숫자 시퀀스를 계산합니다. 이와 같이?!
컴퓨터, 휴대폰, 태블릿, 프로세서와 관련된 모든 것에서 우리가 하는 모든 기능이나 동작에는 다음과 같은 것들이 있을 것입니다. 이진 계산 및 작동 방식은 다음과 같습니다.
우리가 장치에 텍스트를 쓰고 싶다고 가정하고 키를 누르거나 마우스를 움직일 때 어떤 동작을 하든 이 정보는 다음과 같이 전달됩니다. 프로세서에 대한 숫자 시퀀스는 초 단위의 전류 형태로, 전류가 있을 때 프로세서는 이를 1(일)로 해석하고 전류가 없을 때 0(영)으로 해석합니다.
예를 들어 키보드에서 문자 A를 누르면 컴퓨터의 아무 것도 소프트웨어(프로그램) 없이는 실행되지 않기 때문에 주로 기본 프로그램 모든 것을 실행하고 중재하기 위해 OS(운영 체제)인 사용자와 프로세서의 상호 작용에는 A를 누를 때 이미 포함되어 있습니다. 프로세서에 대해 생성되어야 하는 숫자 시퀀스는 예를 들면 다음과 같습니다. 01101001
이것은 우리에게 명확한 의미가 없지만 프로세서에게는 의미가 있습니다! 그것이 바로 소프트웨어가 하는 일입니다. 우리로부터 작업이나 명령을 받아 프로세서로 보냅니다. 0과 1에서 교대로 숫자의이 시퀀스 예를 들어 이전에 주어진 것처럼 프로세서는 A 로 이해하고 몇 밀리초 만에 계산을 수행하고 사용자(귀하)가 수행한 작업을 텍스트 소프트웨어(Word, 메모장 등)로 반환합니다. 문자 A를 누릅니다.
응! 나는 당신이 이미 준이 예를 생각합니다 ~을위한 복잡성을 상상하고 중요성 전자에서 프로세서의. 하지만 여기 의도는 당신이 아닙니다 ~하다 컴퓨터가 어떻게 작동하는지 자세히 이해하십시오. 사실 이 모든 작업을 수행하는 것은 프로세서뿐이 아닙니다. 물론 이러한 금속 껍질 내부에서 일어나는 모든 일에 대해 걱정하지 않고 우리 기계가 수행하는 이 모든 복잡성을 조정하는 몇 가지 다른 구성 요소가 있습니다. 그리고 플라스틱 ㅋㅋㅋㅋ 평소와 같이 아래에 바이너리 코드가 무엇인지 설명하는 비디오가 있습니다. 호기심에! 여기 설명에서 생략된 흥미로운 정보도 있으니 계속 지켜봐 주세요. :)
좋아요! 멋진! 그러나 양자 역학이 그것과 무슨 관련이 있습니까? 전자기학은 또한 전류, 회로 및 전자를 연구합니다. 이 이론만으로 프로세서를 만들 수 있지 않을까요? 간단하고 짧은 대답은 NO입니다!
Quantum Mechanics는 이미 모든 유형의 전자, 즉 만들어지는 재료를 만드는 근본적인 문제에 들어갑니다. 전선을 연결하고 발생시키는 것은 단순히 배치되는 보드가 아닙니다. 다운로드 전기는 도체도 절연체도 아닌 반도체입니다. 재료 자체뿐만 아니라 구성 요소의 기하학과 모양까지도 원자적으로 최상의 설계를 위해 설계되었습니다. 처리 효율성. 우리가 더 잘 이해할 수 있도록 시각적으로 우리는 무엇을 설명합니까 우리는 다음 비디오: OBS - 자막 활성화!
이제 컴퓨터의 기본 기능을 이해하고 비슷한 주제로 진행할 수 있었지만 평소와 같이 다른 규칙과 새로운 개념으로 다음 주제에서 다룰 것입니다.
요점은 과학 지식의 발전으로 오늘날 우리 주변에 있는 거의 모든 것이 이러한 새로운 발견의 영향을 받았다는 것입니다. 2000년대 이전이 아닌 컴퓨팅에 관해서는 플로피 디스크, 카세트 테이프 등의 사용법을 모를 것입니다. 오늘날 우리가 가지고 있는 것과 비교하여 정보를 저장하고 처리해야 했습니다.
시간이 지남에 따라 우리 주변의 기계 용량이 크게 증가했으며 물리적 크기도 점점 작아지고 있습니다. 프로세서 회사인 인텔의 창립자 중 한 명인 고든 얼 무어(Gordon Earle Moore). 그는 자신의 이름으로 무어의 법칙이라는 법칙을 만들었습니다.
무어의 법칙은 해마다 추구하고 넘어야 할 목표로 활용될 뿐만 아니라 산업이 예상되는 속도로 진화하고 있음을 확인하는 수단으로도 활용될 정도로 중요해졌다. 무어의 예측이 매우 정확하지만 자신을 포함하여 모두가 이러한 성장이 영원히 지속되지 않을 것임을 알고 있습니다. 오늘날 트랜지스터는 25나노미터 규모입니다. 이것은 일부 바이러스 및 박테리아와 같은 규모입니다.
그 이상을 줄이는 것은 점점 더 어려워지고 있습니다. 연구원과 과학자들은 컴퓨터가 계속해서 빠른 속도로 진화하고 크기를 줄이는 다른 방법을 찾고 있습니다. 일부는 실리콘 트랜지스터를 그래핀과 같은 다른 재료로 대체하는 것을 생각합니다.
이 분야의 학자들이 컴퓨팅의 미래를 위해 생각하고 있는 대안 중 하나는 다음 주제에서 이야기할 양자 컴퓨터와 바이오 컴퓨터입니다.