Về lý thuyết, có thể tạo ra một cổng logic sử dụng dòng điện bằng không?

CMOS giảm đáng kể khả năng rút IC hiện tại vì một trong những FET bổ sung luôn ở chế độ không dẫn điện, do đó chỉ có dòng điện trong quá trình chuyển đổi giữa các trạng thái, chỉ là lượng điện tích trên điện dung tương đương của cổng và có thể một số rò rỉ khi cả hai cổng được mở trong giây lát.

Về mặt lý thuyết có thể tạo ra một cổng logic không có rò rỉ trong khi thay đổi trạng thái (sử dụng bất kỳ công nghệ thực tế nào) và tín hiệu chỉ được truyền qua mạch khi thay đổi điện áp gây ra những thay đổi khác về điện áp? Nếu không, lý thuyết tối thiểu là gì?

Không thể tạo ra một cổng logic điện tử hoạt động ngay cả khi dòng điện của nó luôn bằng không.

Tuy nhiên, có thể bố trí các cổng logic điện tử CMOS theo cách mà năng lượng được lưu trữ điện dung trên các cổng bóng bán dẫn sau đó được đưa trở lại nguồn cung cấp, do đó nó sử dụng năng lượng ròng gần như bằng không. Khi hệ thống được cấp nguồn và tất cả các tụ điện được sạc đầy, các cổng logic đó có thể thực hiện một lượng tính toán lớn tùy ý trong khi kéo dòng điện gần như bằng không từ pin. Sắp xếp như vậy thường được gọi là điện toán không phá hủy.

Ngoài ra, có nhiều cách để xây dựng các cấu trúc tính toán tương đương logic mà không cần bất kỳ thiết bị điện tử nào. Các cổng logic phi điện tử như vậy tự nhiên sử dụng dòng điện bằng 0, mặc dù gần như tất cả chúng đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để hoạt động so với cổng logic điện tử tương đương logic của chúng.

điện toán phi điện tử

Một số cổng logic phi điện tử được liệt kê trong bài viết "Mười máy tính kỳ lạ nhất" .

Một vài cổng logic phi điện tử nữa dường như không đủ kỳ lạ để thực hiện bài viết đó:

David Cary đã thiết kế một CPU được chế tạo hoàn toàn từ các van ống, và vẫn đang cân nhắc xem có nên cung cấp năng lượng cho áp suất dầu thủy lực, áp lực nước hoặc áp suất không khí truyền thống hay không.

Các cổng logic chất lỏng không có bộ phận chuyển động, nếu bạn không tính chất lỏng di chuyển qua chúng là "một phần".

(Có bài viết nào trên Wikipedia hoặc một số wiki khác với danh sách các cách để thực hiện khái niệm trừu tượng về "cổng logic" không?)

điện toán không phá hủy

Điện toán không phá hủy, còn được gọi là điện toán đảo ngược, Logic phục hồi phí hoặc Logic đáng tin cậy, liên quan đến các cổng sử dụng năng lượng gần như bằng không.

Khi một hệ thống tính toán xóa một chút thông tin, nó phải tiêu tan năng lượng tối thiểu theo lý thuyết là kT ln (2) - giới hạn von Neumann-Landauer - trong đó k là hằng số của Boltzmann và T là nhiệt độ.

Hầu hết các cổng logic xóa một chút thông tin cho mọi hoạt động logic. Tuy nhiên, có một vài cổng logic bảo tồn từng bit. Về lý thuyết, các cổng logic không phá hủy này có thể sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với công suất tối thiểu theo lý thuyết của các cổng logic phá hủy bit.

"Logic đảo ngược" của Ralph C. Merkle tại Zyvex

RevComp - Nhóm nghiên cứu điện toán đảo ngược và lượng tử có một số hình ảnh đẹp về CPU có thể đảo ngược của họ.

Vâng. Bạn có thể tạo một cổng chuyển đổi với dòng điện bằng 0 nếu bạn không chờ đợi một lượng thời gian vô hạn;) Vì dòng điện thay đổi theo thời gian thay đổi theo thời gian, vì sự thay đổi thời gian chuyển sang vô cùng, dòng điện chuyển sang không. Chạy logic của bạn chậm nhất có thể trong khi đáp ứng các thông số kỹ thuật hệ thống khác của bạn.

Bài tập về nhà của bạn cho tối nay là đọc chương "Nhiệt động lực học máy tính" từ "Bài giảng về tính toán của Feynman";)

Không, no không thể.

Điện dung cổng là một chức năng của hình học bóng bán dẫn và các thuộc tính của vật liệu bóng bán dẫn. Sẽ luôn có điện dung. Trong nỗ lực giảm thiểu điện dung, sẽ luôn có sự đánh đổi giữa tốc độ bóng bán dẫn, sự cố điện áp, mức tăng và các thuộc tính thiết bị khác.

Không chỉ vậy, để sử dụng đầu ra của cổng, bóng bán dẫn phải điều khiển bất kỳ điện dung đầu ra nào. Một lần nữa, điện dung đầu ra là một chức năng của hình dạng dây và các thuộc tính của các vật liệu xung quanh.

Ngoài ra còn có các hiệu ứng rò rỉ khác. Trên cống và nguồn của bất kỳ bóng bán dẫn nào ở trạng thái tắt và thậm chí một số dòng rò vào cổng. Mặc dù các hiệu ứng này hầu hết không đáng kể trong các bộ phận silicon thực tế, nhưng bạn sẽ sớm chống lại chúng trong nhiệm vụ tìm kiếm một cổng không hiện tại.

au contraire:

Câu hỏi tiêu đề đặt ra của bạn có thể được giải quyết bằng cách sử dụng hiện tại, hoặc bất kỳ loại mạch.

http://www.youtube.com/watch?v=SudixyugiX4

Nếu bạn không phải chạy chương trình để có kết quả , thì đó dường như là một bước trong hướng tính toán một cái gì đó mà không có gì, mặc dù bộ máy của họ phải tiêu tan một số sức mạnh.