什么是计算能力?

经过:乔纳森·斯特里克兰(Jonathan Strickland)

无论是台式电脑还是大型超级计算机,计算功率都取决于处理器。查看更多计算机图片
AP照片/杰伊·拉普雷特(Jay Laprete)

是什么使超级计算机如此超级?它可以在单一束缚中飞跃高大的建筑物还是保护无辜者的权利?真相有点平凡。超级计算机可以很快处理复杂的计算。

事实证明,这是计算能力背后的秘密。这一切都取决于机器可以执行操作的速度。计算机所做的一切都会分解为数学。计算机的处理器将您执行的任何命令解释为一系列数学问题。比较慢的处理器更快的处理器可以处理更多的计算,并且它们在处理非常艰难的计算方面也更好。

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在计算机的CPU内是电子时钟。时钟的工作是定期创建一系列电脉冲。这允许计算机同步其所有组件,并确定计算机可以从内存中获取数据并执行计算的速度。

当您谈论您的处理器有多少gigahertz时,您真的在谈论时钟速度。数字是指您每秒发出的电脉冲数量。一个3.2吉赫兹处理器每秒发出约32亿脉冲。虽然可以将某些处理器推高比广告限制更快的速度 - 一个称为的过程超频- 最终,时钟将达到其极限,不会更快。

截至2010年3月,处理能力的记录流向了称为Jaguar的Cray XT5计算机。Jaguar SuperCuputer每秒可以处理高达2.3亿亿的计算[来源:国家计算科学中心]。

计算机性能也可以在每秒浮点操作, 或者拖鞋。当前的台式计算机具有可以处理数十亿个浮点操作的处理器,每秒或Gigaflops。具有多个处理器的计算机比单处理器机器具有优势,因为每个处理器核心每秒都可以处理一定数量的计算。多核处理器使用更少的电力时会增加计算能力[来源:英特尔这是给出的

即使是快速计算机也可能需要数年才能完成某些任务。对于大多数计算机来说,找到一个非常大的数量的两个主要因素是一项艰巨的任务。首先,计算机必须确定大数的因素。然后,计算机必须确定因素是否为质数。对于大量的数字来说,这是一项费力的任务。计算可能需要计算机多年才能完成。

未来的计算机可能会发现这样的任务相对简单。具有足够功率的工作量子计算机可以平行计算因素,然后在短短的时间内提供最可能的答案。但是,量子计算机有自己的挑战,不适合所有计算任务,但是它们可以重塑我们对计算能力的看法。

通过遵循下一页上的链接,了解有关计算机和处理器的更多信息。

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  • 粘土数学学院。“质数和密码学。”2010年。(2010年3月22日)http://www.claymath.org/posters/primes/
  • 计算机电源用户。“处理能力。”2010年(2010年3月22日)
  • 计算机用户。“时钟速率。”2010年。(2010年3月22日)http://www.computeruser.com/dictionary/clock-rate/
  • 英特尔。英特尔®多核技术。(2010年6月20日)http://www.intel.com/multi-core/
  • 国家计算科学中心。“世界上最强大的科学计算机!”(2010年3月22日)http://www.nccs.gov/jaguar/
  • 红帽。“ Red Hat Enterprise Linux 3:系统管理简介。”(2010年3月22日)https://www.redhat.com/docs/manuals/enterprise/rhel-3-manual/admin/admin-guide/s1-bandwidth-processing.html
  • Shinder,Deb。“增加处理能力的最佳方法是什么?”2006年8月2日。(2010年3月22日)http://www.zdnet.co.uk/news/servers/2006/08/02/whats-whats-whats-whats-the-best-way-way-way-way-to-increase-processing-power-39280352/

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