เหตุใดคอมพิวเตอร์จึงใช้ 0 และ 1 เท่านั้น

เหตุใดคอมพิวเตอร์จึงใช้ 0 และ 1 เท่านั้น การเพิ่มหมายเลขอื่น ๆ เช่นคอมพิวเตอร์ 2 หรือ 3 เครื่องจะไม่เพิ่มขึ้นหรือไม่ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ 2 และ 3 เพื่อลดความยาวบิตของจำนวนเต็ม (2 และ 3 สามารถใช้เพื่อวางจำนวนเต็มดังนั้นจำนวน 1 ต้องใช้สองบิตหนึ่งเท่านั้น .. ..

เหตุใดคอมพิวเตอร์แบบไบนารีจึงเป็นที่นิยมมากกว่า

มันจะไม่เร่งความเร็วพวกเขา ตอนนี้มันเป็นเรื่องง่าย: การสร้างเกตตรรกะพื้นฐานเช่น NAND อินพุตตรรกะจะดึงเอาต์พุตไปที่ Vdd หรือกราวด์ หากคุณจะใช้ระดับกลางคุณจะต้องใช้ FET เพื่อไปที่ระดับเช่น Vdd / 2 หรือ Vdd / 4 สิ่งนี้จะใช้พลังงานมากขึ้นและต้องการส่วนประกอบการทำงานที่แม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งจะต้องใช้เวลามากขึ้นในการปรับตัวสู่ระดับสุดท้าย หากคุณต้องการเพิ่มค่าในหน่วยข้อมูลเดียวความแม่นยำที่จำเป็นจะเพิ่มขึ้นตามเวลาที่กำหนด ระบบเลขฐานสองที่ใช้ในตอนนี้เพียงแค่ผลัก FET ยากไปที่ Vcc

exscapeกล่าวถึงภูมิคุ้มกันเสียงรบกวนและนั่นคือสิ่งที่ถูกต้องหมายถึง: สัญญาณอาจเบี่ยงเบนจากเล็กน้อย ในระบบเลขฐานสองที่อาจจะเกือบ 50% หรือมากกว่า 0.5 V ในโปรเซสเซอร์ 1.2 V หากคุณใช้ 4 ระดับที่แตกต่างกันพวกเขาห่างกันเพียง 300 mV ดังนั้นภูมิคุ้มกันทางเสียงจะต้องไม่ดีกว่า 150 mV อาจเป็นไปได้ 100 mV

โปรดทราบว่ามีอุปกรณ์แฟลชที่ใช้หลายระดับเพื่อจัดเก็บมากกว่า 1 บิตในเซลล์หน่วยความจำเดียวนั่นคือแฟลช MLC (เซลล์หลายระดับ) นั่นไม่ได้เพิ่มความเร็ว แต่แพ็คข้อมูลเพิ่มเติมบนชิปตัวเดียว

การจัดเก็บและการคำนวณระดับไบนารีนั้นราคาถูกมากเล็กและรวดเร็ว ข้อความนี้อาจมีขนาดใหญ่เกินไป แต่ฉันคิดว่ามันมาถึงจุด:

การอ่านเซลล์หน่วยความจำแบบไบนารีประกอบด้วยตัวเปรียบเทียบแบบเรียบง่ายเพียงตัวเดียวที่ทำงานได้: สูง / ต่ำ การคำนวณลงมาที่ตารางอย่างง่ายของชุดค่าผสมสี่ชุด (00, 01, 10, 11) ถึงสองบิตเอาต์พุต (0 และ 1) ส่วนใหญ่

ทีนี้ถ้าคุณต้องเปรียบเทียบค่าที่เป็นไปได้หลาย ๆ อย่างจะต้องมีการตั้งค่าตัวเปรียบเทียบที่ซับซ้อนกว่าซึ่งช้ากว่าหรือใหญ่กว่าค่าที่เรียบง่าย นอกจากนี้ตารางการคำนวณก็ยิ่งใหญ่ขึ้นดังนั้นการคำนวณก็มีความซับซ้อนมากขึ้น ในขณะที่เราอาจบันทึกพื้นที่เล็ก ๆ ไว้เพื่อทำให้การจัดเก็บมีขนาดเล็กลงทุกสิ่งทุกอย่างเช่นการคำนวณและการขนส่งจะกลายเป็นเรื่องยากและช้าลงอย่างมาก

ตามที่กล่าวไว้ในคำตอบอื่นการตั้งค่าทั้งหมดจะต้องมีวิธีที่แม่นยำมากขึ้นในการสร้างภูมิคุ้มกันเสียง

สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดรวมกันหมายถึง: มันเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการวางพันล้านประตูไบนารีบนชิปกว่าครึ่งพันล้านของ quaternary

ไปรอบ ๆ บ้านของคุณหรือถ้าคุณไม่มีสวิตช์ชนิดใด ๆ เหล่านี้ไปที่ร้านฮาร์ดแวร์ดูว่าง่ายหรือยากแค่ไหนในการใส่และปล่อยสวิตช์ในช่วงกลางของการปิดเพิ่มสถานะที่สามลองตอนนี้ เพื่อดูว่าคุณไม่สามารถทำตำแหน่งที่แตกต่างได้หรือไม่ อีกตัวอย่างหนึ่งคือใช้กระป๋องโค้กหรือขวดเบียร์หรือวัตถุอื่น ๆ ที่เป็นรูปทรงกระบอกแล้ววางไว้ด้านข้างจากนั้นจึงปรับหินอ่อนให้อยู่ด้านบนสมดุลหินอ่อนที่สมดุลง่ายและรวดเร็วเพียงใด

การใช้ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์นั้นง่ายมากขับไปทางรถไฟหนึ่งรางหรืออีกทางหนึ่ง ทีนี้ถ้าคุณพยายามที่จะให้ทรานซิสเตอร์ทั้งหมดไม่ได้ปิดสวิตช์ แต่ปรับเทียบช่วงที่แตกต่างกันหนึ่งสำหรับแต่ละรัฐ (นอกเหนือจากการเปิดและปิดทั้งหมดสองสถานะกลางตามที่คุณแนะนำ) ตอนนี้ทั้งระบบต้องมีความแม่นยำราคาแพงขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดและความล้มเหลว ฯลฯ

โดยพื้นฐานแล้วสิ่งนี้ถูกลองใช้งานคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ๆ หรือบางส่วนพยายามที่จะเป็นทศนิยม (ระดับแรงดันไฟฟ้า 10 ระดับ) ก็ล้มเหลว ไม่ว่าจะเป็นทรานซิสเตอร์หลอดหรือซิลิกอนจะง่ายกว่าถูกกว่าเร็วกว่าเชื่อถือได้มากกว่าในการใช้ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์และมีเพียงสองสถานะรางล่างและรางบน

เห็นได้ชัดว่าสามารถทำได้ ที่เก็บข้อมูลดิจิตอลทั้งหมดในโลกนี้เป็น 4 สถานะ DNA เข้ารหัสข้อมูลเป็นหนึ่งในสี่คู่ฐานต่อบิตจัดเรียงเป็นไบต์ละ 3 บิต แต่ละไบต์จึงสามารถมี 64 สถานะที่แตกต่างกัน

†ยกเว้นเศษส่วนเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่สร้างขึ้นโดยรูปแบบหนึ่งของชีวิตที่มีความรู้สึกดุ้งดิ้ง

ระบบเลขฐานสองประกอบด้วย 0 และ 1 ตามที่คุณรู้ ระบบตัวเลขอื่น ๆ ที่ได้รับความนิยมหรือใช้ก่อนหน้านี้คือระบบเลขฐานแปด, เลขฐานสิบหกและทศนิยม Binary, Octal, Decimal และ Hexadecimal มี 2, 8, 10 และ 16 หลักตามลำดับ สำหรับการใช้วงจรลอจิกระบบ Binary ค่อนข้างซับซ้อนเล็กน้อย ทำไม? นั่นเป็นเพราะเราสามารถพึ่งพาตัวเลขสองหลักเพื่อสร้างวงจร การออกแบบวงจรค่อนข้างง่ายกว่าที่จะใช้ การใช้ระบบเลขฐานสองในการออกแบบวงจรใช้เวลาน้อยลงซับซ้อนน้อยกว่าต้องใช้องค์ประกอบวงจรน้อยลงและในทุกด้านมันมีราคาที่ไม่แพงกว่าระบบอื่น ๆ ระบบ Octal และ Hexadecimal ถูกใช้ก่อนหน้านี้ในการออกแบบคอมพิวเตอร์ แต่มันซับซ้อน วงจรก็ซับซ้อนเช่นกัน ดังนั้นวิศวกรจึงเริ่มใช้ระบบไบนารีสำหรับข้อดีที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้

เหตุใดจึงใช้ระบบเลขฐานสองแทนระบบทศนิยม

คำถามที่ดี. จริงๆแล้วมีคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้ใช้ระบบเลขฐานสองอยู่ คอมพิวเตอร์เหล่านี้สร้างจาก op-amps เรียกว่าคอมพิวเตอร์ANALOG คอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อกสามารถเพิ่มลบคูณและหารและแม้แต่ทำการรวมบางชนิด

เหตุใดคอมพิวเตอร์แบบไบนารีจึงเป็นที่นิยมมากกว่า

คอมพิวเตอร์ไบนารีมีความแม่นยำมากกว่าบางครั้ง นอกจากนี้คอมพิวเตอร์ไบนารี (เช่นแล็ปท็อปของฉัน) อาจซับซ้อนกว่าล้านเท่า ฉันคิดว่า. คอมพิวเตอร์อะนาล็อกจำเป็นต้องใช้งานในเงื่อนไขที่ จำกัด และให้คำตอบที่ จำกัด คุณสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่ซับซ้อนตามที่คุณต้องการ

นอกเหนือจากคำตอบอื่น ๆ แล้วฉันยังทำงานกับวงจรดิจิตัลดั้งเดิมเพื่อตรรกะเชิงตรรกะ ฉันคิดว่ามีชุดที่สมบูรณ์ซึ่งทำงานได้เร็วเท่ากับวงจรลอจิกแบบไบนารี (หมายถึงเราได้รับประสิทธิภาพ 1.5x) อย่างไรก็ตามมันมีค่าใช้จ่ายสูง วงจรเผาผลาญพลังงานในสถานะไม่ได้ใช้งาน (ไม่ใช่แค่เมื่อเปลี่ยน) และคุณมีความร้อนมากพอที่จะทิ้งมันไม่คุ้มค่าสำหรับซีพียูสมัยใหม่ มันแทบจะไม่ได้ประโยชน์บนรถบัสหลัก