fregimus: (Default)
fregimus ([personal profile] fregimus) wrote2010-03-01 04:41 am
Entry tags:

Энергия бита

Беннет[1] приводит такие данные для энергии на элементарную операцию в единицах kT: нейрон рассеивает 1011 kT на один импульс, а репликация ДНК — от 20 до 100 kT на вставленный нуклеотид или аминокислоту. Интересно посчитать, сколько энергии на бит вычислений расходует современный процессор.

Intel Core 2 Duo Wolfdale содержит 400 миллионов транзисторов и потребляет 70 Вт при тактовой частоте 3 ГГц (с округлением до 1 значащей цифры). Пусть 10% транзисторов переключаются в каждом такте: 400·106×0,1×3·109=1×1017 переключений в секунду. На них расходуется 70 Дж, 6·10−16 Дж на операцию. Положим kT=4·10−21 Дж (Т=300 K), получим 2­·105 kT на операцию. Где-то между.

Статья Беннета о термодинамике вычислений вообще невероятно интересная, рекомендую. В ней он разбирает, как последовательности бит становятся «топливом» для молекулярных вычислительных механизмов и почему демонов Максвелла не бывает.

[1] C.H. Bennett. The Thermodynamics of Computation--a Review. Internat. J. Theoret. Phys. 21, pp. 905-940 (1982)

N. B.: Ссылка на статью починена с благодарностью [livejournal.com profile] anatol_olegych. Оригинальная до сих пор не открывается тоже работает.

[identity profile] fregimus.livejournal.com 2010-03-02 03:44 pm (UTC)(link)
Да полно ж Вам «:(»! Зачем нам kT/2? Я и на 10kT согласен!

[identity profile] darth-vasya.livejournal.com 2010-03-02 04:08 pm (UTC)(link)
Не, ну там же ещё надо клокинг всякий делать и т.п., на это ещё сотни kT уйдут. Но для поддержания 1 K придётся очень много диссипировать - либо орбитальный компьютер, всё как у Адамса.

[identity profile] fregimus.livejournal.com 2010-03-02 06:36 pm (UTC)(link)
Дугласа? Убей, не вспомню! Deep Though, кажется, Землю изобрел, но она ведь теплая…

[identity profile] darth-vasya.livejournal.com 2010-03-02 06:49 pm (UTC)(link)
(Вернувшись из Википедии.) Там ещё был компьютер на орбите Криккита. Только я не уверен, находился ли он с самого начала на орбите.

А может, это у меня где-то синапсы искрят просто.

[identity profile] fregimus.livejournal.com 2010-03-02 07:00 pm (UTC)(link)
Пора перечитывать. Тоже не помню.