Betydningen af binære tal i computere
- Kategori: Vejledninger
Binære tal består af kun to cifre, 0 og 1. Dette synes meget ineffektivt og enkelt for os mennesker, der er vant til at arbejde i base 10, men for en computerbase 2, eller binær, er det perfekte nummereringssystem. Dette skyldes, at alle beregninger på en computer er baseret på millioner af transistorer, der enten er i en on-position eller en off-position. Så der har vi det, 0 for slukket og 1 for på. Men det alene er ikke meget interessant eller nyttigt. At have en afbryder, der enten er slukket eller tændt, fortæller os intet og tillader os ikke at gøre nogen matematik overhovedet, hvilket jo er det, vi vil have computere til.
For at gøre noget nyttigt er vi nødt til at gruppere vores switches (kaldet bits) til noget større. For eksempel bliver otte bit en byte, og ved at skifte biternes placering, enten 1 eller 0, ender vi med 256 kombinationer. Pludselig har vi noget nyttigt, vi kan arbejde med. Som det sker, kan vi nu bruge et hvilket som helst tal op til 255 (vi mister et, fordi 0 tælles som et tal) til vores matematik, og hvis vi bruger to byte, bliver antallet af kombinationer for vores seksten bit 65.536. Helt svimlende i betragtning af at vi kun taler om seksten transistorer.
I moderne computere vil en CPU sandsynligvis have noget op til en milliard transistorer. Der er 1000 millioner switches, der alle arbejder sammen med næsten lysets hastighed, og hvis vi kan tælle til femogtres tusinde med kun seksten transistorer, så tænk, hvad vi kan opnå med en milliard.
Men mange mennesker har glemt det grundlæggende i computerprocessoren i disse dage. For mange er det bare en chip, som du sætter ind i et bundkort, der får det til at gå. Der tænkes ikke på det store antal beregninger, der foregår inde i en processor, selv for bare at læse den artikel, du læser lige nu. Dette skyldes sandsynligvis, at størrelsen på disse transistorer nu er så lille, at du faktisk har brug for et mikroskop for at se dem, og de kan pakkes i en processor-kerne, så små, at ledningerne, der forbinder dem alle sammen, er mange gange tyndere end et menneskehår . Selv nu arbejder forskerne fra Silicon Valley på måder at passe endnu flere transistorer til i ét rum, så hver enkelt næppe er større end et atom.
Dette er endnu mere forbløffende, når vi går tilbage til de dage, hvor de første computere var i nærheden. En simpel processor ville have brug for en hel bygning af plads, ikke kun et lille kvadrat kun få centimeter på tværs, og disse behemoths var meget lavt drevet i sammenligning, måske kun i stand til kun 70 tusind instruktioner pr. Sekund tilbage i 1970'erne, men alligevel langt ind i billionerne i dag. Men i slutningen af dagen gøres alt dette med milliarder af små afbrydere, slukket og tændt, 0 og 1.