ВНИМАНИЕ! На форуме начался конкурс - астрофотография месяца ИЮЛЬ-АВГУСТ!
alex_semenov и 4 Гостей просматривают эту тему.
Они и жрать энергии на вычисление будут на порядки и порядки меньше, и работать быстрее (сотни гигагерц) и жить, при этом непрерывно работая (в силу почти полной заторможенности тепловой диффузии-старения) будут тысячелетия.
В итоге система обработки сигнала в синапсе очень быстро - ещё задолго до наземных животных вообще, ибо биохимия и общая организация нервной ткани у нас общая практически с медуз - оказалась всего в трёх порядках от абсолютного физического предела - принципа Ландауэра (вертикальное расстояние на логарифмической шкале у оси времени слева - между зеленым кружочком и началом красной пунктирной диагональной прямой):И, как мы видим на этом же графике, энергоэффективность элементов электронных схем (красные овалы DRAM и CMOS) самих по себе ныне не уступает природным синапсам, только реализуясь в области более высоких частот и соответственно - энергопотреблении.Осталось разве что получить массово производимые мемристоры соответствующих параметров и уровень природной энергоэфективности базовых вычислительных элементов будет формально достигнут.
Что так что этак вам нужна продуманная защита полезной нагрузки. При этом не важно чего. Компьютеров, эмбрионов, зародышей жизни, тонких машин...Что касается компьютеров, то есть подозрение что используемые нами технологии вычислений на Земле - не годятся для полётов в глубокий космос.
на порядки и порядки меньше, и работать быстрее (сотни гигагерц) и жить, при этом непрерывно работая (в силу почти полной заторможенности тепловой диффузии-старения) будут тысячелетия
Цитата: alex_semenov от 03 Июн 2023 [12:34:32]Они и жрать энергии на вычисление будут на порядки и порядки меньше, и работать быстрее (сотни гигагерц) и жить, при этом непрерывно работая (в силу почти полной заторможенности тепловой диффузии-старения) будут тысячелетия. найн...https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,155280.msg5806025.html#msg5806025
Нечего на порядки улучшать...
Превосходство энергоэффективной сверхпроводящей логики над традиционной КМОП является одним из вариантов создания технологий экзафлопных вычислений. По оценке на июнь 2011 года компьютер экзафлопного класса, построенный на КМОП-логике, должен потреблять порядка 0,5 гигаватта энергии, тогда как компьютер на основе энергоэффективной сверхпроводящей логики мог бы иметь в 10—100 раз меньшее энергопотребление[2].
Эксафлопсный уровень производительности суперкомпьютеров был достигнут в 2022 году. Первый в мире эксафлопсный суперкомпьютер и наиболее производительный в мире суперкомпьютер Frontier имеет заявленную производительность в 1,102 эксафлопс, а пиковую — 1,686 эксафлопс при среднем энергопотреблении порядка 21,1 МВт.[2][3][4].
вы правда не поняли?на данном этапе вы теоретически еще можете ИЛИ увеличить скорость на три порядка при том же удельном энергопотреблении, ИЛИ уменьшить энергопотребление на те же три порядка при той же скорости, но НЕ "и то, и это" на три или даже два порядка."и то, и это" получится в лучшем случае на порядок-полтора, и то не факт, что такая машина долго проживет. те, что бы вы ни делали, колво операций на джоуль останется приблизительно на том же уровне.это как ваш любимый пример с ЖРД как предельной машиной. вот здесь примерно то же самое.
А если брать криовычислительный барьер в 4,2 K (на что мы и целимся с сверхпроводниковыми вентелями) то вертикально получим все 6 порядкв (хотя я целился лишь на 2)!
И я утверждаю что сверххолодные вычислители будут долговечнее в тысячи раз чем известные нам высокотемпературные просто из-за экспоненциального снижения скорости диффузии наноструктур.
тут на форуме был Крейзи Терраформер, тоже любил сверхпроводящие суперкомпуктеры в недрах газовых гигантов...так вот, он куда-то пропал.
а то, что у них появятся новые, не связанные с диффузией, проблемы - не допускаете?
работающий компьютер (особенно на старых АМД) более горячий чем неработающий
Не важно 5 К или 20 К - это как для холодных вычислителей что надо.
Нужны вычислители на сверхпроводниках
Время диффузии примеси при отсутствии внешних электрических полей (т.е. в выключенном состояние) можно оценить как:Зависимость коэффициента диффузии от температуры в твёрдых телах достаточно хорошо описывается зависимостью:Скажем для фосфора в кремнии Q = 364 кДж/моль, D_0 = 20 см2/с. При T = 300К D = 8 10-63 cм2/с. Совершенно ничтожное значение не представляющее проблемы даже для очень тонких техпроцессах на геологически больших временах. Т.е. диффузия для выключенного процессора значимой проблемой не является. Радиационные повреждения существенее. Типичная стойкость микросхем в выключенном состояние (в этом случае нет эффектов связанных с единичными частицами вроде защёлкивания) около 100 грей (10000 рад), причём не очень важно за какое время эта доза набрана. Галактические лучи дают около 12 рад/год. Без специальной защиты проживёт около 1000 лет.Во включенном состояние всё несколько хуже. Деградация там идёт за счёт электромиграции, которая в сильных полях присутствующих в работающих микросхемах разрушает их быстрее чем просто диффузия. Время жизни наработки микросхемы на отказ во включенном состояние можно оценить следующим образом:\tau - наработка на отказ в часах, S - сечение металлизации (в см2), Q = 81 кДж/моль (для алюминиевой металлизации), J - плотность тока в А/см2 (типичное значение J ~ 106 А/см2). Если для техпроцесса 250 нм принять сечение металлизации 0,0625 10-8 см2 (точное значение надо искать в спецификации этого техпроцесса, но порядок где-то такой), то для 300К получится 18 лет. При 200 К - более 200 млн. лет. Если обеспечит работу микросхем при низкой температуре как видно проблему диффузии и миграции можно почти полностью подавить.Т.е. самый существенный фактор всё же получается - радиация, придётся хорошо экранировать.
Именно это одна из основных причин разрушения - банальные циклы нагрев-остывание, даже без выключения при разном уровне нагрузки температура скачет на десятки градусов, причем неоднородно в разных частях чипа, в итоге растут микротрещины из-за механических напряжений.
Про деградацию процессоров от диффузии и миграции.
то для 300К получится 18 лет. При 200 К - более 200 млн. лет. Если обеспечит работу микросхем при низкой температуре как видно проблему диффузии и миграции можно почти полностью подавить.
Т.е. самый существенный фактор всё же получается - радиация, придётся хорошо экранировать.
А ссылка на первоисточник где? И почему я не вижу формул?
Формулы при цитировании не скопировались. Сам пост можно посмореть кликнув по имени автора и времени поста.
Но если у нас криогенный вычислитель, где мы просто ОБЯЗАНЫ поддерживать низкую температуру, то ТАКИХ перепадов как у обычного вычислителя там при работе не будет и значит данный вычислитель проработает куда дольше нашего обычного?
ВЫрисовывается ограничение на массу межзвездника с низу, в зависимости от крейсерской скорости межзвездника.
А ничего, что перепад от 4 до 5 К в процентном отношении то же, что и от 300 до 375?
Не учтена НАДЁЖНОСТЬ вычислений. Человеческий мозг да, делает по разным оценкам от 1016 до 1028 флопов (последня оценка - совершенно дурная). Но с какой вероятностью ошибки в каждом вычислении? Я убеждён что ошибка при нейровычислениях мозга - чудовищна. Близкая к 0.5 (то есть порядка 1) потому что наш мозг это ВЕРОЯТНОСТНАЯ машина. Сама схема работы (эволюция идей) в ней основана на "случайном" (тепловом или квантовом) "блуждании".Это очень специализированный вычислитель
то для 300К получится 18 лет. При 200 К - более 200 млн. лет. Если обеспечит работу микросхем при низкой температуре как видно проблему диффузии и миграции можно почти полностью подавить.Вот! И я о том же. Сделать вычислителя-мафусаила для 1000 летнего звездолёта можно. Как раз космос это не запрещает.Было бы желание!
И так. Каких-то явно твёрдых причин, почему хорошо замороженный робот в глубоком космосе не может проработать 1000 лет - нет.
Изза этого долгие перелеты и разрыв поколений человечеству противопоказаны! Любой проект лучше всего в одно поколение стараться впихнуть, максимум в два.
Значит при 30 тоннах массы межзвездной колонии на человека это 30 000 тонн только полезной нагрузки. Да, скорей всего надо послать не один корабль, а три