3D CPU's

[Verwijderd]

Weet niet, misschien hoort het in PMG:

We zijn nu volop in beweging richting 64-bits 2D processoren. De AMD Opteron, de Itanium, allebei voorbeelden van de uitbreiding/overgang van 32 naar 64 bits. Erover nadenkend (en dat doe ik al sinds de overgang van 486 (16 bits) naar Pentium (32 bits), kan ik enkel tot de conclusie komen dat PC's 1 beperking hebben, zolang zij 2D zijn: er zit geen echtheid in, in de zin van ''menselijkheid'' :3D rekenkracht.

Goed, daar wij, als mens, 2D voorstellen als een X-as en een Y-as, is 3D ook vrij eenvoudig te verklaren: XYZ. Dat zou inhouden dat er 3-polige transistoren moeten komen; X,Y,Z in plaats van 0 of 1.

If not X then
If not Y then
Z
Else
Y
End If
Else
X
End If

Het Peace-symbool is er een heel goed voorbeeld van:
Een cirkel die is verdeeld in 3 gelijke vlakken, waarvan het onderste vlak is doorsneden in het midden. Een 2D voorstelling van de werking van een 3D processor..

Waarom horen we hier zo weinig over?
In de KIJK heb ik ooit eens gelezen over een 3D processor, die in Japan werd ontwikkeld. Dit was als die glazen bol met die vonkjes erin: waar je je vinger plaatst, krijg je een lichtflits. Dat is in berekeningen het equivalent van een X,Y,Z co-ordinaat. Zoiets. Maar later heb ik er nooit meer iets van gehoord?

Jullie?

[ Voor 4% gewijzigd door Verwijderd op 19-04-2003 22:28 ]

[Verwijderd]

Ik weet niet wat jij nu precies wilt hiermee, want je haalt nogal een paar dingen door elkaar. Die Japanse uitvinding was voor zover ik weet per toeval ontdekt en alleen gebruikt als een leuk speeltje, en waarom zouden processors zolang ze nog 2D zijn niet als mensen kunnen denken?!?
Graag wat meer uitleg aub!

[Verwijderd]

nog meer uitleg?

nu ja..
Een mens werkt zich door een 3D denkbeeld heen, om zijn plaats te bepalen. We kunnen kijken hoe een situatie in elkaar zit, door het van 3 wegen te benaderen; X, Y, Z. Een computer is logisch; zwart of wit, 0 of 1, iets er tussenin is onmogelijk of een hardware failure.

Met die Japanse vinding doel ik ook niet op dat bolletje, maar op een heuse CPU die, in de vorm van een bol, op elk willekeurig punt op de buitenkant van die cirkel kon uitkomen. Dat was dus bijvoorbeeld 0,1,1 of 0,0,1. Maar ook 1/3,2/3,1 is dan mogelijk; dat soort dingen.

Waar het op neerkwam, was dat elk punt binnen de bol en op de bol als co-ordinaat kon dienen, als uitkomst van een input op de 'transistor'. Dit is deels hoe een menselijk brein ook functioneert: wij denken niet rechtlijnig (nou ja..) maar met een 3D inzicht. Het is niet enkel links of rechts, maar ook links en rechts (= rechtdoor?). En dat is nu net wat een computer niet kan. Daar zou het een 'infinitive loop' zijn..

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 20-04-2003 12:56 ]

[Verwijderd]

Het grote verschil tussen CPU's en menselijk denken zit m niet in 3D vs 2D, maar in het feit dat mensen denken dmv neurale netwerken/patroonherkenning.
Een CPU zal niet zomaar 'menselijk' worden door m 3D te maken.

[Apollo_Futurae]

computers werken met getallen in een binaire representatie (nullen en enen). dit heeft in het geheel niets te maken met 2D, 3D of dimensies in het algemeen.

mensen denken inderdaad niet d.m.v. booleaanse logica, maar je kunt computers prima laten 'denken' met glijdende schalen en fuzzy logic. dit gebeurt dan weliswaar op een hoger niveau dan hardwareniveau, maar dat geldt voor de meeste computerprogramma's.

[Hyp3rman]

ik denk dat je beter i.p.v. zo'n nested if, dit kunt doen:
Select Case
Case x
Case y
Case z
End Select


Maar ff serieus, als je dus met 0, 1 of 2 wilt werken dan krijg je dus in plaats van binair trinair ?? (weet het woord niet) en dan betekent dus dat je alles moet gaan herschrijven

[ Voor 47% gewijzigd door Hyp3rman op 20-04-2003 15:36 ]

[Yoozer]

Ja, Nee, en Misschien? .

Computers kunnen wel met coordinaten zonder problemen in 20 dimensies denken (array van 20 plaatsen). Zij worden hierbij niet gehinderd door preconcepties over 3 dimensies, 'en wat er daarna komt'. Zie hiervoor de stroom 'welke dimensie is dit?' topics die al geweest is.

Door ternaire logica toe te passen maak je een computer niet per se "slimmer". Je laat hem ook niet in meerdere dimensies denken - je zou hiervoor dus een antwoord moeten hebben dat bestaat uit meerdere delen. Ja kan niet tegelijkertijd voorkomen met Nee, voor overduidelijke redenen; voor ons mensen ook niet, al hebben wij wel vaak een Ja, maar .

Dimensies zijn dus eerder meer bits dan meer mogelijke antwoorden.

Wat wel hier een leuke spin-off van is - we hebben nu computers waarbij de complete verbindingen op een klein, plat plaatje worden gelegd. AMD'tjes en Intels zijn gewoon platte vlakjes. Het zou interessant zijn als je met een soort nanobots een CPU met de vorm van een suikerklontje zou kunnen bouwen - desnoods een "flatgebouw". Ik verwacht wel dat je dan stukken betere koeling nodig hebt.

Hyp3rman schreef op 20 April 2003 @ 15:35:
ik denk dat je beter i.p.v. zo'n nested if, dit kunt doen:
Select Case
Case x
Case y
Case z
End Select

Da's geen nested if (dat ziet er anders uit). Het is gewoon een case-statement.

En dan nog, dit is nog helemaal binair. Is het case x? True/False. Is het case y? True/False. Is het case z? True/False. Zorg er dan wel even voor dat ze alle mogelijkheden ''bedekken" en elkaar wederzijds uitsluiten.

Een nested-if is een lelijk ding, maar hier volgt 'ie:

if (x < 0)
sign = -1;
if (x == 0)
sign = 0;
if (x > 0)
sign = 1;

Een betere manier is

if (x < 0)
sign = -1;
else
if (x == 0)
sign = 0;
else
sign = 1;

omdat je dan weet welke waar bij hoort.

Maar ff serieus, als je dus met 0, 1 of 2 wilt werken dan krijg je dus in plaats van binair trinair ?? (weet het woord niet) en dan betekent dus dat je alles moet gaan herschrijven

Nee. Je maakt gewoon mogelijkheid 2 de derde optie (de Maybe?) en laat 0 en 1 gewoon True en False behouden. Eventuele voordelen : weinig. Bij transistors heb je een 'schakelgebied' - een voltage van bijv. 0 tot 5 volt. Om zeker te weten dat het 'False' of 0 is is er een soort marge gemaakt. Deze marges hebben een grijs gebied waar het niet zeker is of het True of False is - je zou dit Maybe kunnen noemen. Maar dat houdt in dat je weer nieuwe marges moet gaan maken tussen False en Maybe, en Maybe en True.

Leve de digitale techniek . Als we nou 8 vingers hadden gehad waren we al stukken verder geweest (16 is zo'n zooitje) .

[ Voor 48% gewijzigd door Yoozer op 20-04-2003 16:17 ]

[Verwijderd]

@ Yoozer:
Daar zat ik dus ook aan te denken! In zo'n suikerklontje is de ruimtebepaling (positionering) ook van belang; niet enkel het lineaire, ook het triale telt mee!

//edit: triaal, ipv tertiair?

[ Voor 12% gewijzigd door Verwijderd op 20-04-2003 16:35 ]

[Yoozer]

Verwijderd schreef op 20 April 2003 @ 16:16:
@ Yoozer:
Daar zat ik dus ook aan te denken! In zo'n suikerklontje is de ruimtebepaling (positionering) ook van belang; niet enkel het lineaire, ook het tertiaire telt mee!

Positionering is ook niet van belang, het gaat er gewoon om dat je dan meerdere meters printsporen kan kwijtraken op het zelfde oppervlak. Het wordt wel lastiger om dan correct te routeren, ook al krijg je meer vrijheid. Maar je haalt hier Lineair (eerstegraads) en Tertiair (derde plaats) door elkaar - maak van Tertiair maar eens derdegraads. Ben even het sjieke woordje er voor kwijt, lineair, planair, etc.

[ Voor 3% gewijzigd door Yoozer op 20-04-2003 16:20 ]

[dr.lowtune]

3d processor? Stel dat je een cpu core in 3 maakt, verhoog je dan niet alleen het aantal schakelingen wat per vierkante millimeter zit? Misschien kan je op die manier wel dmv meer transistoren een krachtiger cpu ontwerpen die in staat is AI te simuleren, maar de ruimtelijke bouw van een CPU heeft volgens mij niks te maken met een eventueel bewustzijn/redeneringsvermogen

[G33rt]

Ik wil nu niet extreem flauw gaan doen, maar volgens mij zijn transistoren al driepolig.

Ook, zoals dr.lowtune als opmerkt, doet het driedimensionaal zijn of niet niets af aan het denk vermogen van een cpu, het zou hoogstens een ruimte-besparende factor kunnen zijn, waardoor cpus krachtiger kunnen worden. Menselijk zullen ze daardoor echter niet worden.

[Lord Daemon]

Daimler, haal je nu niet driewaardige logica en drie-dimensionaliteit door elkaar? Ik ben niet goed bekend met de architectuur van processoren, maar de kans dat er meerdere lagen elementen bovenop elkaar liggen lijkt me groot; mocht dit niet het geval zijn, dan heeft dat met het probleem van koeling te maken. Dus ofwel processors zijn al 'drie-dimensionaal' in de zin dat de circuits niet op een twee-dimensionaal vlak zijn weer te geven; of ze zijn dat niet vanwege koelingsproblemen. Maar met jouw verhaal over X, Y en Z heeft dat niets te maken.

Dat gaat immers over of je een twee-waardige (0 en 1) of een drie-waardige (X, Y en Z) logica gebruikt. Dat is natuurlijk in fysische zin volstrekt onafhankelijk van de dimensionaliteit van de processor; dit is natuurlijk meteen duidelijk als je bedenkt dat het goed mogelijk is een processor te bouwen die 5-waardige logica gebruikt, maar niet om een 5-dimensionale processor te bouwen. Bovendien zijn de twee begrippen ook wiskundige volstrekt onafhankelijk.

Wellicht dat je dus wat beter kunt uitleggen wara je het nu over wilt hebben: 3-dimensionaliteit of 3-waardigheid.

[Lord Daemon]

Mijn tweede impressie is dat je als je het hebt over:

Waar het op neerkwam, was dat elk punt binnen de bol en op de bol als co-ordinaat kon dienen, als uitkomst van een input op de 'transistor'.

je wellicht op een uiterst cryptische manier aan quantumcomputers refereert? Daarin is er een continuum aan mogelijke input en output mogelijk, hetwelk je in sommige gevallen kan representeren als punten op een boloppervlak. (Hoewel dat puur en alleen een wiskundige representatie zou zijn die niets met de fysische 3-dimensionale ruimte te maken heeft.)

[dominic]

Ehm, misschien een beetje mosterd na de maaltijd (Een beetje laat in het topic) maar een computertaal heeft maar 1 dimensie (tijd) + een zeeeeeer beperkte 2e dimensie, nl. 1 of 0. Voordat we aan 3d processors toe zijn mag eerst wel de 2e dimensie van het systeem behoorlijk zijn uitgebreid lijkt me..

[Verwijderd]

Hier heb ik ooit weleens wat over gelezen.... Een poging om CPU's trinair (naam klopt dus, Hyperman!) te bouwen, waarbij de transistors in plaats van "aan" en "uit" (0 en 1) een tussen-vorm van "halve kracht" kregen. Dat wordt dan dus "0", "1/2" of "1".

Dit werd gezien als een eerste stap in de richting van analoge computers. Wat het practisch nut van trinaire computers "an-sich" had moeten zijn is mij onduidelijk. Maar goed, het verhaal faalde omdat de CPU hierdoor veel foutgevoeliger werd. "Nulletjes" werden aangezien voor "Halfjes" en "Halfjes" voor "Eentjes" en dat soort nonsens.

Daarbij vergeleken stelde de "pentium-bug" weinig voor!

[Lord Daemon]

dominic schreef op 21 April 2003 @ 00:13:
Ehm, misschien een beetje mosterd na de maaltijd (Een beetje laat in het topic) maar een computertaal heeft maar 1 dimensie (tijd) + een zeeeeeer beperkte 2e dimensie, nl. 1 of 0. Voordat we aan 3d processors toe zijn mag eerst wel de 2e dimensie van het systeem behoorlijk zijn uitgebreid lijkt me..

Wat bedoel je hiermee? Wat moet ik me voorstellen bij de dimensie van een taal? Ik heb eerlijk gezegd nog nooit iemand over de dimensie van een taal horen spreken.

[Ercewee]

Lord Daemon schreef op 21 April 2003 @ 00:06:
Daimler, haal je nu niet driewaardige logica en drie-dimensionaliteit door elkaar? Ik ben niet goed bekend met de architectuur van processoren, maar de kans dat er meerdere lagen elementen bovenop elkaar liggen lijkt me groot; mocht dit niet het geval zijn, dan heeft dat met het probleem van koeling te maken. Dus ofwel processors zijn al 'drie-dimensionaal' in de zin dat de circuits niet op een twee-dimensionaal vlak zijn weer te geven; of ze zijn dat niet vanwege koelingsproblemen.

Processoren zijn iig op dit moment nog planair. Koeling word inderdaad een probleem zodra je echt 3d chips ga maken, maar dat is niet de reden waarom het op het moment niet gedaan word.
De transistoren zelf worden gemaakt in mono-kristalijn silicium. Daarbovenop komt een silicium-oxide laag als isolator, en vervolgens diverse metaal lagen, met iedere keer daartussen (meestal) silicium-oxide. Door gaten in de oxides te maken kunnen de diverse lagen met elkaar en met de devices verbonden worden. De zgn vias.
Aangezien silicium-oxide amorf is, kun je er geen mono-kristalijn silicium op laten groeien. Op dit moment word er onderzoek naar gedaan waarbij de bovenste laag van een wafer afgehaald wordt en daarvan meerdere opelkaar gelijmd worden.

[Rey Nemaattori]

Hyp3rman schreef op 20 April 2003 @ 15:35:
ik denk dat je beter i.p.v. zo'n nested if, dit kunt doen:
Select Case
Case x
Case y
Case z
End Select


Maar ff serieus, als je dus met 0, 1 of 2 wilt werken dan krijg je dus in plaats van binair trinair ?? (weet het woord niet) en dan betekent dus dat je alles moet gaan herschrijven

Dit word door de compiler omgezet naar if/then/else.

[MSalters]

Oei, hier wordt echt heel heel veel door elkaar gegooid.

1) CPUs hebben al 7-8 lagen. Warmte ontwikkeling is een groot probleem bij dikkere chips, fabricage een ander. Elke laag kost je misschien 1% uitval, maar bij 1000 lagen heb je dan feitelijk 100% uitval.

2) MMX was al op de Pentium een 3D uitbreiding. je kon met wxyz coordinaten rekenen; de 4e is vooral een wiskundig handigheidje.

3) tri-state logic is leuk in theorie, maar in de praktijk een ramp. 4-state wordt wel serieus over nagedacht, in het bijzonder in geheugen. Als je nivo's 0,1,2,3 oftewel 00,01,10 en 11 hebt kun je 2 bits/cell kwijt: dubbel geheugen.

4) En wat je bedoelt met die 1/3, 2/3, 1 is fuzzy logic. Dat is een hype uit de vroege jaren 90, die redelijk overwaaide toen men besefte dat het wel heel erg veel op de analoge computers van de jaren 50 leek.

[MSalters]

dominic schreef op 21 April 2003 @ 00:13:
Ehm, misschien een beetje mosterd na de maaltijd (Een beetje laat in het topic) maar een computertaal heeft maar 1 dimensie (tijd) + een zeeeeeer beperkte 2e dimensie, nl. 1 of 0. Voordat we aan 3d processors toe zijn mag eerst wel de 2e dimensie van het systeem behoorlijk zijn uitgebreid lijkt me..

Niet dus. De correcte analogie is de Turing machine, een 1D tape van bits (zeg maar 1.5 D) die in de tijd verandert. Totaal dus zeg maar 2.5D.

Een wiskundig bewijs toont aan dat andere vormen van digitale computers dezelfde mogelijkheden hebben, dus '3D' computers, wat dat ook moge zijn, kunnen exact dezelfde problemen wel of niet oplossen.

[MSalters]

Rey Nemaattori schreef op 21 april 2003 @ 22:52:
Dit [multiple choice] word door de compiler omgezet naar if/then/else.

Nee hoor, dat wordt vaak een computed go-to: go-to (hier+10*value)

[Sebje]

maar wat wil je met zo'n processor bereiken? Naar mijn mening zit er weinig tussen Ja (0) en nee (1) als: (2) misschien. En daar heeft een computer niet zoveel aan

[ Voor 5% gewijzigd door Sebje op 22-04-2003 23:04 ]

[Lord Daemon]

MSalters schreef op 22 April 2003 @ 22:45:
4) En wat je bedoelt met die 1/3, 2/3, 1 is fuzzy logic. Dat is een hype uit de vroege jaren 90, die redelijk overwaaide toen men besefte dat het wel heel erg veel op de analoge computers van de jaren 50 leek.

Fuzzy logic heeft waarheidswaarden die alle reeele getallen uit [0,1] aan kunnen nemen, en niet slechts een beperkte deelverzameling daarvan?

Meer info over fuzzy logic: http://www.science.uva.nl/~seop/entries/logic-fuzzy/

Als ik kijk naar de jaartallen van de publicaties daarin lijkt het me niet iets uit de vroegen jaren negentig, maar meer iets uit de late jaren negentig en ook nog nu?

MSalters schreef op 22 April 2003 @ 22:48:
Niet dus. De correcte analogie is de Turing machine, een 1D tape van bits (zeg maar 1.5 D) die in de tijd verandert. Totaal dus zeg maar 2.5D.

1.5 D? Wat moet ik me daar bij voorstellen, een Turing-machine is toch geen fractal? Ik snap niet wat jullie met al deze volstrekt ongedefinieerde dimensies bedoelen...

[Ercewee]

MSalters schreef op 22 April 2003 @ 22:45:
Oei, hier wordt echt heel heel veel door elkaar gegooid.

1) CPUs hebben al 7-8 lagen. Warmte ontwikkeling is een groot probleem bij dikkere chips, fabricage een ander. Elke laag kost je misschien 1% uitval, maar bij 1000 lagen heb je dan feitelijk 100% uitval.

Moet je het wel goed zeggen: CPU´s hebben 7-8 metaallagen(interconnect).... de halfgeleiderlaag(devices) is er echt maar 1. Waar men naar toe wil is meerdere halfgeleiderlagen. Dus een sandwich: devices - interconnect - devices - interconnect - devices - etc. Helaas is dat met de huidige productiemethoden onmogelijk. Wel word er onderzoek gedaan naar het opelkaar lijmen van meerdere wafers. Hiervoor word het merendeel van de wafer weggeetst, zodat je alleen de devices en het interconnect overhoud. Een andere methode is de smart-cut, waarbij de wafer 'gespleten' word, met hetzelfde resultaat.
[/afdwaal]

[MSalters]

Niet helemaal onmogelijk; device-interconnect-device is mogelijk met IBM's flip-chip techniek: leg een tweede chip bovenop de eerste, en laat ze de interconnect delen. Een verder voordeel is dat je de helften apart kunt testen.