Siêu máy tính Thorbjoern được liên kết có khoảng 2 ^ 47 B bộ nhớ vật lý.
Giả sử Định luật Moore giữ bộ nhớ của các siêu máy tính, nó sẽ trở thành 2 ^ 64 B bộ nhớ vật lý chỉ trong 34 năm. Điều này giống như "OMG, chúng ta sẽ sống để thấy điều đó !!!!". Có lẽ. Và thực sự, nó rất hấp dẫn. Nhưng chỉ là không liên quan.
Câu hỏi là, tôi có cần không gian địa chỉ 128 bit để sử dụng 2 ^ 65 B bộ nhớ vật lý không?
Câu trả lời là KHÔNG . Tôi cần không gian địa chỉ 128 bit để giải quyết 2 ^ 65 B bộ nhớ ảo từ một tiến trình duy nhất .
Đó là một điểm chính trong câu hỏi của bạn, "Các ứng dụng trong thế giới thực có bao giờ cần một không gian địa chỉ phẳng 128 bit không?". " Cần ", không hoàn toàn, bạn có thể nhận được với ít hơn, làm cho không gian địa chỉ được ánh xạ (không bằng phẳng); nhưng sau đó bạn sẽ không có "không gian địa chỉ 128 bit phẳng".
Ví dụ: giả sử bạn muốn gán cho các nguyên tử trên Trái đất một địa chỉ bộ nhớ vật lý (vì bất kỳ lý do gì, chủ yếu là để cung cấp ví dụ đơn giản này ), hãy bắt đầu từ 0 và tiếp tục đếm (quay lại với tôi khi bạn hoàn thành). Bây giờ một người khác mong muốn làm điều tương tự trên Kepler-10c (cách 568 ly).
Bạn sẽ không muốn xung đột địa chỉ để người khác phân bổ địa chỉ bộ nhớ cao trong không gian bộ nhớ phẳng có sẵn, cho phép bạn, họ và những người tiếp theo được giải quyết trực tiếp mà không cần ánh xạ bộ nhớ. Nếu bạn sẽ không làm điều đó hoặc có thể có được mà không có mối quan hệ 1-1 giữa bộ nhớ và địa chỉ của nó (bạn sẵn sàng thực hiện một mảng thưa thớt) thì bạn có thể nhận được bằng bộ nhớ 64 bit hoặc ít hơn.
Bất cứ khi nào ai đó đề xuất " X lượng Y sẽ là đủ " thì một dự đoán như vậy thường chỉ tồn tại trong thời gian ngắn.
Vì vậy, câu hỏi là: chúng ta sẽ có các tiến trình đơn trong bao lâu , sử dụng 2 ^ 65 B bộ nhớ. Tôi hy vọng không bao giờ.
Vấn đề lớn của thời đại chúng ta là khả năng xử lý của một CPU bị hạn chế. Có một giới hạn về kích thước được xác định bởi kích thước của các nguyên tử và đối với một kích thước nhất định, có một giới hạn về tốc độ xung nhịp, được đưa ra bởi tốc độ ánh sáng, tốc độ thông tin về sự thay đổi của từ trường được lan truyền trong vũ trụ của chúng ta.
Và thực tế, giới hạn đã đạt được một vài năm trước và chúng tôi đã giải quyết ở mức đồng hồ dưới mức mà trước đây họ đã đạt được. Sức mạnh CPU sẽ không còn tăng quy mô tuyến tính. Hiệu suất bây giờ được tăng cường thông qua thực hiện đơn hàng, dự đoán chi nhánh, bộ nhớ cache lớn hơn, nhiều mã op hơn, hoạt động véc tơ và những gì không. Đã được tối ưu hóa kiến trúc .
Và một ý tưởng quan trọng là song song hóa. Vấn đề với song song là, nó không mở rộng được. Nếu bạn viết mã chậm 20 năm trước, nó hoạt động nhanh hơn rất nhiều 10 năm trước. Nếu bạn viết mã chậm bây giờ, nó sẽ không nhanh hơn nhiều trong 10 năm.
Các quá trình sử dụng 2 ^ 65 B bộ nhớ là dấu hiệu của sự ngu ngốc tối đa. Điều này cho thấy, không có tối ưu hóa kiến trúc . Để xử lý hợp lý dữ liệu này, bạn cần khoảng 10 triệu lõi, hầu hết trong số đó sẽ dành thời gian chờ đợi một số tài nguyên có sẵn, bởi vì các lõi đó thực sự có được tài nguyên đang sử dụng bộ nhớ vật lý qua ethernet trên một máy hoàn toàn khác. Chìa khóa để xử lý các vấn đề lớn, phức tạp là phân tách chúng thành các vấn đề nhỏ, đơn giản và không xây dựng các hệ thống lớn hơn và phức tạp hơn bao giờ hết. Bạn cần phân vùng ngang, khi xử lý sh * tloads dữ liệu.
Nhưng ngay cả khi giả sử, sự điên rồ này nên tiếp tục, hãy yên tâm 128 bit là đủ :
- Trái đất có khoảng 8,87e + 49 nguyên tử , đó là 2 ^ 166 nguyên tử mà chúng ta có .
- Giả sử nó tốn 2 ^ 20 nguyên tử để giữ một bit. Điều này bao gồm tất cả các hệ thống dây điện và nhựa và năng lượng đi kèm với nó. Bạn không thể ném bóng bán dẫn vào hộp và gọi nó là máy tính. Vì vậy, 2 ^ 20 có vẻ khá lạc quan.
Để sử dụng hết không gian địa chỉ 128 bit, chúng ta cần 2 ^ 133 bit, vì vậy 2 ^ 152 nguyên tử mà chúng ta cần . Giả sử sự phân phối đồng đều các nguyên tử trên trái đất, chúng ta hãy xem chúng ta phải lấy bao nhiêu lớp vỏ để có được chúng:
let
q := ratio of atoms needed to atoms present = 2^-14
Vc := volume of the crust to be used
Ve := volume of the earth
re := the radius of the earth = 6.38e6
tc := the required thickness of the crust
k := 0.75*pi
thus
Vc / Ve = q
(k*re^3 - k*(re-tc)^3) / (k*re^3) = q
1 - ((re-tc) / re)^3 = q
(re-tc)/re = root3(1-q)
tc = re * (1 - root3(1-q))
tc = 6.38e6 * (1 - (1 - 2^-14)^(1/3))
tc = 129.804073
Vì vậy, bạn có 130 mét để chiếm toàn bộ bề mặt (bao gồm 80% được bao phủ trong nước, cát hoặc băng). No se không xảy ra. Ngay cả khi giả sử bạn có thể đào nó lên (lol) và tất cả vấn đề này phù hợp để được xử lý thành chip, bạn sẽ lấy năng lượng từ đâu?