ทรานซิสเตอร์ร่วมสมัย


10

ฉันพบข้อความต่อไปนี้ในหนังสือ Richard Dawkins The Selfish Gene (1989):

"... มีเซลล์ประสาทในสมองมนุษย์หมื่นล้าน: คุณสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์เพียงไม่กี่ร้อยตัวเข้าไปในกะโหลก"

คำพูดนี้ยังคงเป็นจริงในวันนี้หรือไม่? ขอบคุณ


2
ในบทความ Wikipedia เกี่ยวกับเซลล์ประสาทหนึ่งประมาณคือ 100 พันล้านเซลล์ประสาท (หนึ่งคนบ้าเขียนว่าอีกประมาณ 86 พันล้านเช่นถ้า 100000000000 และ 86000000000 จะไม่เหมือนกัน :-))
stevenvh

มีคนถามความเห็นต่อคำตอบของ Leon Heller ว่ามีทรานซิสเตอร์อื่น ๆ อีกกี่ตัวที่ทรานซิสเตอร์ทั่วไปเชื่อมต่ออยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่เขาลบความคิดเห็นนั้น ฉันพบว่ามันเป็นคำถามที่น่าสนใจ ใครมีความคิดบ้างไหม?
Federico Russo

คำตอบ:


12

มันไม่จริงเลยในตอนนั้น บางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลที่ดอว์คินส์เป็นนักชีววิทยาไม่ใช่วิศวกร :-)
โปรเซสเซอร์ของวันนี้บรรจุทรานซิสเตอร์เป็นพันล้านตัวบนพื้นที่ไม่กี่ตารางเซนติเมตรและสูงน้อยกว่าหนึ่งมิลลิเมตร จะมีหลายร้อยพอดีในกะโหลกศีรษะอาจจะเป็นทรานซิสเตอร์ แม้ว่าคุณจะดูที่ทรานซิสเตอร์ไม่ต่อเนื่องมันก็จะมีขนาดพอดีไม่กี่ร้อยเท่านั้น ฉันเดา SOT-23 มีอยู่แล้วในปี 1989 และจากนั้นคุณจะได้รับ10 5 - 10 6ของพวกเขาในกะโหลกศีรษะ 1012
105106

แก้ไข (2011-06-13)
ฉันเป็นเจ้าของThe Selfish Geneและอยากรู้อยากเห็นสิ่งที่ Dawkins มีอยู่ในใจดังนั้นฉันจึงดูมัน เธอเพิ่มเติมจากวรรคนั้น:

หน่วยพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ชีวภาพคือเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทไม่มีอะไรเหมือนทรานซิสเตอร์ในการทำงานภายใน แน่นอนว่ารหัสที่เซลล์ประสาทสื่อสารกันดูเหมือนจะเป็นรหัสพัลส์ของคอมพิวเตอร์ดิจิทัล แต่เซลล์ประสาทส่วนบุคคลนั้นเป็นหน่วยประมวลผลข้อมูลที่ซับซ้อนกว่าทรานซิสเตอร์ แทนที่จะเชื่อมต่อเพียงสามชิ้นกับส่วนประกอบอื่น ๆ (sic) เซลล์ประสาทเดี่ยวอาจมีนับหมื่น เซลล์ประสาทช้ากว่าทรานซิสเตอร์ แต่มันไปไกลกว่านี้ในทิศทางของการย่อขนาดซึ่งเป็นแนวโน้มที่ครอบงำอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา (ยีนที่เห็นแก่ตัว, หน้า 49)

ใครบางคนต้องบอกดอว์คินส์ว่าทรานซิสเตอร์มี 3 พิน :-)
อย่างไรก็ตามเขาไม่เพียงเปรียบเทียบจำนวนของเซลล์ประสาท (หรือเซลล์ประสาท BE?) กับทรานซิสเตอร์ แต่ยังชี้ให้เห็นว่าเซลล์ประสาทนั้นมีความซับซ้อนมากขึ้นส่วนหนึ่งเป็นเพราะการเชื่อมต่อนับพัน ฉันเดาว่าคุณต้องใช้ทรานซิสเตอร์ถึง10 6เพื่อเลียนแบบเซลล์ประสาทหนึ่งอัน (อาจเป็นแบบอะนาล็อกแทนคอมพิวเตอร์ดิจิทัล?) ซึ่งหมายความว่ากะโหลกที่อัดแน่นไปด้วย GPU จะยังไม่เข้าใกล้พลังการประมวลผลของสมอง105106
แล้วมีปัญหาของการเชื่อมต่อเหล่านี้ทั้งหมด พวกมันเป็นพลังที่แท้จริงไม่ใช่แค่เซลล์ประสาทจำนวนมาก เราไม่มีเทคโนโลยีในการสร้างระบบที่ซับซ้อนเช่นนี้และ IMO จะไม่ใช้เวลานาน และจากนั้นผมไม่ได้พูดคุยเกี่ยวกับแบบไดนามิกลักษณะของการเชื่อมต่อเหล่านี้พวกเขาสามารถจัดเรียงตัวเองทำให้การเชื่อมต่อใหม่และทำลายคนอื่น ๆ
ในการทำให้มุมมองทั้งหมดของ AI ดูดดูที่ระบบการมองเห็นของเรา ในวินาทีเราสามารถประมวลผลภาพสามมิติของพิกเซลสร้างแบบจำลอง 3 มิติเสมือนจริงของฉากและระบุวัตถุในรายละเอียด ย้ายครึ่งเมตรไปทางขวาและคุณเพิ่มข้อมูลใหม่มากมาย ยังคงมีทางยาวไป ...108


กฎของมัวร์ (เพิ่มเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน) บอกฉันว่าต้องอยู่ในลำดับที่ 10 ^ 6 ต่อการตายดังนั้นทั้งหมด 10 ^ 9 อาจรวมถึง 10 ^ 10 แม้ว่าการระบายความร้อนแน่นอนจะเป็นปัญหาสำคัญ
starblue

ดูเหมือนว่าคุณสามารถบรรลุฟังก์ชั่นเอาท์พุทของเซลล์ประสาทซึ่งดูเหมือนจะเป็นแอมพลิฟายเออร์อิ่มตัวแบบลอการิทึมโดยไม่มีทรานซิสเตอร์มากกว่าออปแอมป์ทั่วไป - แต่ฉันคิดว่าฟังก์ชั่นอินพุท , (และเซลล์ประสาทมีอินพุตจำนวนมาก) เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าอย่างน้อยเท่าที่เราเข้าใจพวกเขาพวกเขาดูเหมือนจะเป็นตัวแปรที่เพิ่มขึ้นแต่ละหน่วยด้วยตัวรวมอิสระ ('น้ำหนัก') ดังนั้นอาจเป็น op-amp หรือ ค่าของทรานซิสเตอร์สองตัวตรงนั้น คูณ 10 ^ 3-10 ^ 4 และนั่นคือการทำให้เข้าใจง่ายโดยรวม
JustJeff

ฉันได้รับความชื่นชมอย่างมากสำหรับความฉลาดของมนุษย์เมื่อฉันทำงานกับอัลกอริธึมการเดินแบบทวิภาคในเทอมสุดท้าย บางสิ่งที่เราทำเพื่อให้ได้ในมนุษย์ที่ฉลาดน้อยที่สุดนั้นมีความซับซ้อนอย่างไร้เหตุผลในการเขียนโค้ด / โมเดล
NickHalden

5

ที่เซลล์ประสาททำคะแนนเหนือทรานซิสเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนการเชื่อมต่อที่พวกเขาทำกับเซลล์ประสาทอื่น ๆ โดยเฉลี่ย 7,000 คน


1
ใช่มันไม่ได้เป็นอุปกรณ์ที่คุณต้องกังวลกับมันมากนัก
JustJeff

1
โดยไม่ได้ตั้งใจ FPGA ที่ทันสมัยมักจะมีปัญหาเดียวกัน: พวกเขาไม่ได้ จำกัด เกตพวกเขากำลังเดินสาย จำกัด
Kevin Vermeer

4

โดยบังเอิญ 68K นั้นมีทรานซิสเตอร์ 68,000 ตัวอยู่ในนั้นและชิปนั้นมีวางจำหน่ายในปี 1979 คุณสามารถใส่ 68K หลายตัวในพื้นที่เดียวกับสมองได้อย่างแน่นอนและดังนั้นจึงเกินขนาด "หลายร้อย" สามคำสั่งด้วยสิ่งที่จะเกิดขึ้น เทคโนโลยีเก่า 10 ปี ณ เวลาที่แถลง บางทีถ้าคุณใช้แพ็คเกจ TO-92 คุณอาจไม่ได้รับ 1,000 แพ็คเกจ

OTOH ควรชี้ให้เห็นว่าแบบจำลองที่ดีของเซลล์ประสาทเดียวน่าจะเกี่ยวข้องมากกว่าทรานซิสเตอร์ตัวเดียว


1
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าแพคเกจ TO-92 นี้เป็น "ทรานซิสเตอร์" ที่ผู้เขียนคิด
dmckee --- ผู้ดูแลอดีตลูกแมว

2
ม.3

1
@stevenvh - คุณรู้ว่าไม่น่าแปลกใจเลย ฉันไม่ได้กังวลที่จะค้นหาตัวเลขอย่างแม่นยำ b / c ฉันสงสัยว่า Dawkins อาจพูดเกินจริงเพื่อผล เห็นได้ชัดว่าเราเหลือที่จะคาดการณ์ว่าทรานซิสเตอร์ตัวเดียวที่ดอว์คินส์รู้จักคือ TO-3 = P
JustJeff

1
"คาดการณ์ว่าทรานซิสเตอร์ที่ดอว์คินส์รู้เพียงอย่างเดียวคือของ TO-3" - ฉันจะไม่แตะต้อง :-)
stevenvh

TO-3 เช่น 2N3055! hFE จาก 5 (ที่ 10A)
Federico Russo

3

นี่คือการคัดค้าน! ยีนที่เห็นแก่ตัวไม่ได้ถูกเขียนในปี 1989 มันถูกเขียนในปี 1976!

สิ่งที่ริชาร์ดว์คินส์ตีพิมพ์ในปี 1989 เป็นฉบับที่สองของหนังสือ อันที่จริงฉบับที่สองนี้รวมถึงการอ้างอิงท้ายเรื่องที่เขาอัปเดตข้อมูลเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์:

"... คำพูดของฉันเกี่ยวกับ [คอมพิวเตอร์] กลายเป็น [... ] วันที่ [... ] จำนวนทรานซิสเตอร์ - เทียบเท่าที่คุณสามารถบรรจุลงในกะโหลกศีรษะในวันนี้จะต้องขึ้นอยู่กับพันล้าน"

Dawkins ทำการบ้านของเขาก่อนที่จะเขียนเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์คุณไม่ได้ทำของคุณก่อนที่จะอ้างถึงเขา ...


2
เบ็คโคไม่ได้อ้างว่าปี 1989 ที่เขาอ้างถึงเป็นฉบับพิมพ์ครั้งแรก และมันก็ไม่ใช่ความผิดพลาด มันเป็นสิ่งที่หนังสือเล่มนี้พูด หาก RD ต้องการให้แน่ใจว่าผู้อ่านไม่ควรพลาดอ้างอิงท้ายเรื่องเขาควรเพิ่มการอ้างอิงถึงพวกเขา
stevenvh

@Alonso: ฉันคิดถึงตอนท้าย ขอขอบคุณที่แจ้งให้ฉันทราบ
becko
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.