Dôležitosť binárnych čísel pri výpočte
- Kategórie: Návody
Binárne čísla pozostávajú iba z dvoch číslic, 0 a 1. To sa nám zdá veľmi neefektívne a jednoduché pre nás ľudí, ktorí sú zvyknutí pracovať v základni 10, ale pre počítačovú základňu 2 alebo binárny je dokonalý systém číslovania. Je to tak preto, lebo všetky výpočty v počítači sú založené na miliónoch tranzistorov, ktoré sú buď v zapnutej alebo vypnutej polohe. Takže to máme, 0 pre vypnutie a 1 pre zapnutie. Ale to samo o sebe nie je príliš zaujímavé alebo užitočné. Prepínač, ktorý je vypnutý alebo zapnutý, nám nič nehovorí a nedovoľuje nám robiť vôbec žiadne matematiky, čo je koniec koncov to, po čom chceme počítače.
Aby sme urobili čokoľvek užitočné, musíme zoskupiť naše prepínače (nazývané bity) do niečoho väčšieho. Napríklad osem bitov sa stane bajtom a zmenou polohy bitov, buď 1 alebo 0, skončíme 256 kombináciami. Zrazu máme niečo užitočné, s čím dokážeme pracovať. Ako sa to stáva, teraz môžeme pre našu matematiku použiť akékoľvek číslo do 255 (stratíme jedno, pretože 0 sa počíta ako číslo), a ak použijeme dva bajty, počet kombinácií pre našich šestnásť bitov sa stane 65 536. Docela ohromujúce vzhľadom na to, že hovoríme iba o šestnástich tranzistoroch.
Teraz v moderných počítačoch bude mať CPU pravdepodobne niečo až miliardu tranzistorov. To je 1 000 miliónov prepínačov, ktoré spolu pracujú takmer rýchlosťou svetla, a ak sa môžeme dopočítať na šesťdesiatpäť tisíc iba so šestnástimi tranzistormi, potom premýšľajte, čo môžeme dosiahnuť miliardou.
Veľa ľudí však dnes zabudlo na základy počítačového procesora. Pre mnohých je to len čip, ktorý nalepíte na základnú dosku, ktorá ho robí. Nepremýšľa sa o samotnom počte výpočtov, ktoré prebiehajú vo vnútri procesora, dokonca ani len o prečítaní článku, ktorý práve čítate. Je to pravdepodobne preto, že veľkosť týchto tranzistorov je teraz taká malá, že na ich zobrazenie potrebujete mikroskop, ktorý je možné zabaliť do tak malého jadra procesora. Drôty, ktoré ich všetky spájajú, sú mnohokrát tenšie ako ľudské vlasy. , Vedci Silicon Valley už teraz pracujú na spôsoboch, ako umiestniť ešte viac tranzistorov do jedného priestoru, takže každý z nich je sotva väčší ako atóm.
To je ešte úžasnejšie, keď sa vrátime do dní, keď boli prvé počítače. Jednoduchý procesor by potreboval celú budovu priestoru, nie iba malý štvorec len pár centimetrov naproti, a tieto monštrá boli v porovnaní s veľmi nízkym výkonom, pravdepodobne schopné iba 70 000 inštrukcií za sekundu späť v 70. rokoch, ale napriek tomu dnes do biliónov. Ale na konci dňa sa to všetko deje s miliardami malých vypínačov, vypnuté a zapnuté, 0 a 1.