Найти в Дзене
Mizhgunit

Что такое троичный компьютер, и почему идея не взлетела?

Компьютер думает не так, как мы. Слово "привет" в его "глазах" звучит как "11010000 10111111 11010001 10000000 11010000 10111000 11010000 10110010 11010000 10110101 11010001 10000010", и это ведь крайне странно и неудобно - можете подумать вы. Почему компьютеры работают именно в двоичной, а не, например, десятеричной системе? Ну, насчет десятеричной я не уверен, но попытки сделать компьютер НЕ на двоичной логике таки были. Если очень коротко, то это система, основанием которой является число "2", то есть используется либо "0", либо "1". Для нас, людей, такая система неудобна, но компьютерная логика построена на транзисторах, которые могут или открываться, или закрываться. Два значения в системе счисления, два состояния транзистора - вот вам и ответ, почему все компьютеры думают нулями и единицами. Такая система для них банально проще и удобнее, а чтобы мы могли с компьютером взаимодействовать, можно просто сделать "переводчик" из двоичного кода в человеческий. Это - самое интересное. В
Оглавление

Компьютер думает не так, как мы. Слово "привет" в его "глазах" звучит как "11010000 10111111 11010001 10000000 11010000 10111000 11010000 10110010 11010000 10110101 11010001 10000010", и это ведь крайне странно и неудобно - можете подумать вы. Почему компьютеры работают именно в двоичной, а не, например, десятеричной системе? Ну, насчет десятеричной я не уверен, но попытки сделать компьютер НЕ на двоичной логике таки были.

Что такое двоичная система счисления?

Если очень коротко, то это система, основанием которой является число "2", то есть используется либо "0", либо "1". Для нас, людей, такая система неудобна, но компьютерная логика построена на транзисторах, которые могут или открываться, или закрываться.

Два значения в системе счисления, два состояния транзистора - вот вам и ответ, почему все компьютеры думают нулями и единицами. Такая система для них банально проще и удобнее, а чтобы мы могли с компьютером взаимодействовать, можно просто сделать "переводчик" из двоичного кода в человеческий.

Но как работает троичный компьютер?

Это - самое интересное. В этой системе, помимо значений "нет" (то есть 0), и "да" (то есть 1), есть еще "неизвестно", "null", которое обозначается двойкой. То есть, в десятеричной системе есть число "12345", которое в двоичной записывается как "11000000111001", а в троичной - "121221020".

Такой подход дает два бонуса, по сравнению с двоичными компьютерами. Первый - это трайт (как байт, только в третичной системе), может закодировать почти втрое больше значений, чем байт - 729 у трайта против 256 у байта, при этом троичный компьютер способен куда быстрее работать с вычислениями.

Сетунь. Авторство: USSR state-owned publisher "Sputnik". https://www.alamy.com/stock-photo-scientific-staff-members-working-on-the-computing-machine-setun-22818602.html, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=145660081
Сетунь. Авторство: USSR state-owned publisher "Sputnik". https://www.alamy.com/stock-photo-scientific-staff-members-working-on-the-computing-machine-setun-22818602.html, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=145660081

Кстати, первый троичный компьютер выпустили в СССР аж в 1959 году, назывался "Сетунь". Машина была крайне интересная, причем не только из-за своих характеристик (4500 операций в секунду, при потребляемой мощности всего в 2.5 киловатта), но и потому, что "Сетунь" - единственный серийный троичный компьютер.

Из относительно современных троичных компьютеров, есть TCA2 v2.0, выпущенный в 2008 году, но вы вряд ли слышали про него, и это интересно - мы уже поняли, что у троичных компьютеров есть весьма серьезные преимущества над двоичными, но почему мы до сих пор сидим на нулях и единицах без двоек?

Почему троичные компьютеры не взлетели?

Потому что помимо преимуществ, у троичной системы счисления есть и определенные недостатки. Вспомним, что я говорил в самом начале: транзистор умеет принимать два положения - ноль и единицу. Как, в данном случае, реализовать еще и третье? Есть разные способы, например, пускать через транзистор ток в двух разных направлениях, но это потребует создания принципиально новых процессоров, со своими проблемами (им нужно будет куда больше энергии, да и транзисторов для такой логики требуется больше, чем для традиционной двоичной).

Это TCA2 - трехуровневая 3-тритная компьютерная система. Авторство: youngthousands. https://www.flickr.com/photos/theyoungthousands/sets/72157605274828930/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8813851
Это TCA2 - трехуровневая 3-тритная компьютерная система. Авторство: youngthousands. https://www.flickr.com/photos/theyoungthousands/sets/72157605274828930/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8813851

В общем, такая схема просто не подходит для традиционных полупроводниковых компьютеров, поэтому троичные машины и не взлетели, так как в реальности, такой компьютер будет менее эффективным, и куда более дорогим в производстве. Тогда уж проще сразу перескочить на кванты с кубитами, оставив триты "на потом".

А вы знали, что существуют троичные компьютеры?

На этом у меня все. Если было интересно - не забудь поставить лайк и подписаться на канал. Увидимся!