计算系统内部单位时间内得到的功耗不变,因此性能 = 有用功/总功 也等于 计算能力/功耗,相同的计算能力功耗越小,性能越高。所以我们主要观察功耗问题,就可以知道性能的提升/降低的原因。
传输方面:
当前的CPU从内存每取8个字节花费1000pj, 8字节运算花费10pj,所以超导CPU在传输方面就有100倍的提升,省下90%的功耗。
计算方面
计算产生的功耗就是 w= KTln2,就是某种温度下有多少粒子状态发生改变。
芯片中每一个cmos恰好就是一个由电容“装扮”而成的信息bit, 充放电的过程就是在个bit上写入0或者1,如果但是自然放电的速度远远小于我们对其的要求,因此会给予更多的能量使其快速反转,导致引入更多状态变化,瞬时产生大功耗,同时由于热量无法短时间散出更增加其翻转需要的能量,《Signal entropy and the thermodynamics of computation》中有详细介绍,Near Threshold Computing(NTC)的引入就是为了减缓这个问题,而不断降低电压,减缓翻转速度和无用功耗。超导CPU虽然也是宏观操控电流,但是在低温下大量粒子表现的状态相同,所以相同的计算改变状态的数量很低,且每个信息bit翻转产生的能量更逼近 K*4*ln2
【 在 MaLing 的大作中提到: 】
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https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=9162826: 比量子计算机更容易落地
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修改:MaLing FROM 47.251.3.*
FROM 47.251.3.*