Mengapa komputer hanya menggunakan 0 dan 1?

Mengapa komputer hanya menggunakan 0 dan 1? Bukankah penambahan nomor lain seperti 2 atau 3 mempercepat komputer? Juga, 2 dan 3 dapat digunakan untuk mempersingkat panjang bit bilangan bulat (2 dan 3 dapat digunakan untuk mengakhiri bilangan bulat, sehingga angka 1 hanya membutuhkan satu dua bit.) ..

Mengapa komputer biner lebih disukai?

Itu tidak akan mempercepat mereka. Sekarang mudah: untuk membuat gerbang logika dasar seperti NAND input logika menarik output ke Vdd atau ke ground. Jika Anda akan menggunakan level menengah, Anda perlu FET untuk pergi ke level seperti Vdd / 2 atau Vdd / 4. Ini akan menghabiskan lebih banyak daya, dan akan membutuhkan komponen yang bekerja lebih akurat, yang akan membutuhkan lebih banyak waktu untuk menyelesaikan ke tingkat akhir. Jika Anda ingin memasukkan lebih banyak nilai dalam satu unit data tunggal, akurasi yang dibutuhkan akan meningkat, seperti halnya waktu penyelesaian. Sistem biner yang digunakan sekarang hanya mendorong FET ke Vcc.

exscape menyebutkan imunitas suara, dan itulah yang dimaksud dengan keakuratan: seberapa besar mungkin sinyal menyimpang dari nominal. Dalam sistem biner yang mungkin hampir 50%, atau lebih dari 0,5 V dalam prosesor 1,2 V. Jika Anda menggunakan 4 level yang berbeda, jaraknya hanya 300 mV, maka kekebalan noise tidak bisa lebih baik dari 150 mV, mungkin 100 mV.

Perhatikan bahwa ada perangkat Flash yang menggunakan beberapa level untuk menyimpan lebih dari 1 bit dalam sel memori tunggal, itu Flash MLC (Multi-Level Cell). Itu tidak meningkatkan kecepatan, tetapi mengemas lebih banyak data dalam satu chip.

Penyimpanan dan komputasi tingkat biner sangat murah, kecil dan cepat. Teks ini mungkin terlalu menyederhanakan, tapi saya kira sampai pada intinya:

Membaca sel memori biner hanya terdiri dari satu pembanding sederhana yang melakukan tugasnya: tinggi / rendah. Komputasi turun ke tabel yang sangat sederhana dari empat kombinasi input (00, 01, 10, 11) untuk output dua bit (0 dan 1) sebagian besar.

Sekarang jika Anda harus membandingkan beberapa nilai yang mungkin, harus ada setup komparator yang lebih rumit yang lebih lambat atau jauh lebih besar daripada yang sederhana. Selain itu, tabel perhitungan menjadi lebih besar, sehingga perhitungannya juga lebih rumit. Meskipun kami mungkin menghemat beberapa area kecil untuk membuat penyimpanan lebih kecil, yang lainnya, seperti perhitungan & transportasi akan menjadi lebih sulit dan lambat secara eksponensial.

Seperti dibahas dalam jawaban lain, seluruh pengaturan juga harus dibuat dengan cara yang lebih tepat untuk menjaga kekebalan suara.

Gabungan semua hal ini berarti: jauh lebih efisien untuk menempatkan miliaran gerbang biner pada sebuah chip daripada hanya setengah miliar gerbang kuartener.

Berkeliling rumah Anda, atau jika Anda tidak memiliki sakelar semacam ini, pergilah ke toko perangkat keras, lihat betapa mudah atau sulitnya untuk meletakkan dan membiarkan sakelar di tengah mati, menambahkan keadaan ketiga, sekarang coba untuk melihat apakah Anda tidak dapat membuat posisi terhormat. Contoh lain, mengambil kaleng arang atau botol bir atau benda lain yang berbentuk silindris dan meletakkannya di sisinya, lalu menyeimbangkan marmer di atasnya, seberapa mudah dan cepat dan stabilkah marmer seimbang itu?

menggunakan transistor sebagai saklar sangat mudah, mengendarainya ke satu rel atau yang lain, mudah merasakan output. Sekarang jika Anda mencoba agar semua transistor tidak hidup dari sakelar tetapi sebaliknya dikalibrasi ke rentang yang berbeda satu untuk setiap keadaan (selain semua nyala dan mati semua, dua keadaan tengah seperti yang Anda sarankan). Sekarang seluruh sistem harus jauh lebih akurat, mahal, tunduk pada kesalahan dan kegagalan, dll.

Pada dasarnya ini dicoba, atau beberapa komputer awal mencoba menjadi desimal (10 level tegangan), gagal. baik itu tabung transistor atau silikon, itu jauh lebih mudah, lebih murah, lebih cepat, lebih dapat diandalkan untuk menggunakan transistor sebagai saklar dan hanya memiliki dua negara, rel bawah dan rel atas.

Jelas itu bisa dilakukan. Semua † penyimpanan digital di planet ini adalah 4-negara. DNA mengkodekan data sebagai satu dari empat pasangan basa per bit, disusun dalam byte masing-masing 3 bit. Oleh karena itu setiap byte dapat memiliki 64 status berbeda.

† Kecuali untuk fraksi sangat kecil yang secara artifisial diciptakan oleh salah satu bentuk makhluk hidup.

Sistem angka biner dibuat dengan 0 dan 1, seperti yang Anda tahu. Sistem bilangan populer atau sebelumnya yang digunakan lainnya adalah sistem bilangan Oktal, Heksadesimal, dan Desimal. Biner, Oktal, Desimal, dan Heksadesimal masing-masing memiliki 2, 8, 10 dan 16 digit. Untuk menerapkan rangkaian logika, sistem Binary sedikit kurang kompleks. Mengapa? Itu karena kita hanya bisa mengandalkan dua digit untuk membangun sirkuit. Desain sirkuit relatif lebih mudah untuk diimplementasikan. Menggunakan sistem bilangan Biner dalam mendesain sirkuit lebih sedikit memakan waktu, lebih kompleks, membutuhkan lebih sedikit elemen rangkaian dan dalam semua aspek lebih terjangkau daripada yang lain. Sistem oktal dan heksadesimal digunakan sebelumnya dalam mendesain komputer. Tetapi mereka kompleks. Sirkuitnya juga rumit. Jadi Insinyur mulai menggunakan sistem Binary untuk keuntungan yang disebutkan sebelumnya.

Mengapa sistem biner digunakan sebagai pengganti sistem desimal

Pertanyaan bagus. Sebenarnya, ada komputer yang tidak menggunakan sistem biner. Komputer-komputer ini, dibangun dari op-amp, disebut komputer ANALOG . Komputer analog dapat menambah, mengurangi, memperbanyak dan membagi, dan bahkan melakukan beberapa jenis integrasi.

Mengapa komputer biner lebih disukai?

Komputer biner terkadang lebih akurat. Juga, komputer biner (seperti laptop saya) dapat jutaan kali lebih kompleks. Saya kira. Komputer analog perlu dioperasikan dalam kondisi terbatas tertentu, dan memberikan jawaban terbatas. Anda dapat membuat komputer digital serumit yang Anda inginkan.

Selain jawaban lain, saya mengerjakan sirkuit digital asli untuk logika triner. Saya pikir ada satu set lengkap yang berjalan secepat sirkuit logika biner (artinya kita mendapatkan boos kinerja 1,5x); namun memiliki biaya tinggi. Sirkuit membakar energi dalam keadaan siaga (tidak hanya saat beralih) dan jadi Anda memiliki banyak panas untuk membuangnya sehingga tidak layak untuk CPU modern. Hampir tidak bisa mendapat manfaat dari bus utama.