Geri Dönüşümlü Bilgisayar Nedir?

Hesaplama cihazlarımızın yoğunlukları ve anahtarlama hızları katlanarak artmaya devam ettiğinden, bu cihazlar tarafından dağıtılan enerji miktarı belirli bir seviyede kalmalıdır, aksi takdirde ekonomik olarak pratik olmayan soğutma aparatları gereklidir. Geleneksel bilgisayarlar, termodinamik olarak geri dönülemez mantıksal işlemleri faizsiz kredi veren bankalargerçekleştirir, yani önceki makine durumlarını yalnızca gelecekteki durumlardan gelen bilgilere dayanarak tahmin etmek mümkün değildir. Bilgi, bit biçiminde silinir. Bu bit silme, ısı yayılımı ile ilişkili olan entropiyi temsil eder.

Entegre devrelerin tasarlanması için giderek daha ileri teknikler kullandığımız için , mantıksal işlem başına enerji dağıtımı sürekli olarak düşüyor. Ancak, 2015'teki gelişme, bilgisayar ortamının sıcaklığını (genel olarak oda sıcaklığı veya ~ 300 Kelvin) Boltzmann'ın sabiti ile çarparak hesaplanan bir miktar enerjiyi temsil eden - temel bariyere - kT bariyerine - ulaşacak. Bu bariyere nüfuz etmenin tek yolu, bilgisayarlarımızın sıcaklığını düşürmek veya entropi üretmeyen termodinamik olarak tersine çevrilebilir bilgisayarlar geliştirmek ve böylece geleneksel, geri dönüşümsüz bilgisayarlar kadar ısı yaymamaktır.

Geri dönüşümlü bilgisayarlar oluşturmak soğutmadan çok daha cazip bir seçenektir, çünkü hesaplama ortamını mümkün olan en düşük sıcaklıkta (~ 0 Kelvin) düşürmek sadece birim hacim başına enerji dağılımını yalnızca iki büyüklük derecesiyle azaltırken, tersine çevrilebilir bilgisayarlar oluşturmak enerji dağıtımı sağlar. keyfi olarak azaltılmış.

Geri dönüşümlü mantık işlemleri gerçekleştiren bilgisayarlar oluşturarak, keyfi olarak düşük seviyede ısı yayılımı sağlanabilir. Olumsuz olan tersine çevrilebilir mimariler oldukça karmaşık hale gelebilir. 2015 yaklaştıkça ve bilgi işlem endüstrisi kT bariyerine yaklaşmaya başladıkça, derleyiciler geleneksel bilgisayar mimarileri içerisindeki kredisiz borç paratermodinamik olarak geri dönüşümlü operasyonların sayısını en üst düzeye çıkaracak şekilde tasarlanacaktır. Nanobilgisayarlarda olduğu gibi, çok küçük ve hızlı mantık kapılarından inşa edilen bilgisayarları düşünmeye başladığımızda, tersinirlik, enerji yayılımını tolere edilebilir seviyelerde tutmak için önemli bir özellik haline gelir.

Geri dönüşümlü bilgi işlem araştırmaları, Sarkaç Projesi tamamen tersine çevrilebilir bir hesaplama mimarisi tasarlamak için özel olarak oluşturulan MIT tarafından öncülük edilmektedir. Erişilebilir maksimum bilgisayar verimliliği mutlaka tersine çevrilebilir mimarilerden oluştuğu için, bilgisayarlarımızın gücü ve ekonomisi artmaya devam ederse, bu araştırma alanı vazgeçilmezdir.