คอมพิวเตอร์สามารถปรับปรุงชีวิตของคุณได้เร็วแค่ไหน

  • แนวร่วมของมหาวิทยาลัยกำลังทำงานเพื่อเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์อย่างมีนัยสำคัญ
  • วิธีอื่นๆ ในการเพิ่มความเร็วการประมวลผล ได้แก่ การประมวลผลแบบขนานและคอมพิวเตอร์ควอนตัม
  • คอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นอาจทำให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบยาใหม่ได้เร็วยิ่งขึ้น
ภาพข้อมูลเครือข่ายนามธรรมที่มีเลขศูนย์และเส้นแสงบนพื้นหลังสีเข้ม

รูปภาพ Yuichiro Chino / Getty

คอมพิวเตอร์เครื่องถัดไปของคุณอาจมีลำดับความสำคัญเร็วกว่าเครื่องที่คุณใช้อยู่ตอนนี้

เป็นกลุ่มมหาวิทยาลัยที่เป็น การเริ่มต้นความพยายามครั้งสำคัญ เพื่อปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ การดำเนินการใหม่อาจมีประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น การเล่นเกม การเร่งการพัฒนายา และการปรับปรุงปัญญาประดิษฐ์

"ข้อดีของระบบคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้น ได้แก่ ความสามารถในการคำนวณและจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้น การวิเคราะห์ข้อมูลที่เร็วขึ้น และการเรนเดอร์เนื้อหาภาพได้เร็วขึ้น" ดวีร์ เบน อาโรยา, CEO ของบริษัทเทคโนโลยี สไปค์ บอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล “สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความก้าวหน้าในสาขาต่างๆ เช่น การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การแพทย์ การพยากรณ์อากาศ และจินตภาพจากคอมพิวเตอร์”

วงจรเร็วขึ้นและดีขึ้น

กลุ่มมหาวิทยาลัย 10 แห่งรวมตัวกันเพื่อสร้างศูนย์ประมวลผลและหน่วยความจำอัจฉริยะที่นำโดย UC San Diego มูลค่า 50.5 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือที่เรียกว่า PRISM ความคิดริเริ่มนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างระบบใหม่เพื่อให้แน่ใจว่าการคำนวณเกิดขึ้นในหน่วยความจำและหน่วยความจำใกล้เคียงและพื้นที่จัดเก็บข้อมูล ส่งผลให้ได้ประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงสุด

"เราจะสร้างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่จะเข้าใจข้อมูลทั้งหมดที่เราสร้างขึ้นในปัจจุบันได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ" นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ทาจาน่า ซิมูนิค-โรซิงซึ่งจะเป็นผู้นำโครงการ กล่าวในการแถลงข่าว

ความพยายามของ PRISM เป็นหนึ่งในหลายๆ วิธีที่นักวิจัยพยายามเพิ่มความเร็วในการประมวลผล วิธีอื่นๆ ได้แก่ การประมวลผลแบบขนาน โดยที่งานจะถูกแบ่งระหว่างโปรเซสเซอร์หลายตัว และ ฮาร์ดแวร์พิเศษ เช่น หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) และอาร์เรย์เกทที่ตั้งโปรแกรมได้ (FPGA) อโรยากล่าว.

“แนวทางทางทฤษฎีรวมถึงการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งใช้หลักการของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อ ทำการคำนวณ และการคำนวณแบบนิวโรมอร์ฟิก ซึ่งเลียนแบบวิธีที่สมองมนุษย์ประมวลผลข้อมูล" เพิ่ม

เทคนิคการคำนวณในปัจจุบันมีการจำกัดความเร็ว Aroya กล่าวว่าข้อจำกัดเหล่านั้นรวมถึงความเร็วของการส่งข้อมูลระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งเป็นอัตราดังกล่าว ข้อมูลสามารถจัดเก็บและเรียกค้นได้ และข้อจำกัดทางกายภาพของวัสดุที่ใช้ในการสร้าง คอมพิวเตอร์. การใช้พลังงานและความร้อนที่เกิดจากการประมวลผลประสิทธิภาพสูงอาจเป็นข้อจำกัดได้เช่นกัน

สุคันธา ซาเฮผู้จัดการโปรแกรมด้านเทคนิคของ อเมซอนเว็บเซอร์วิสได้ยกตัวอย่างผ่านทางอีเมลของนักเล่นเกมที่ต้องการเล่นวิดีโอเกมบนคอมพิวเตอร์ของตน เกมดังกล่าวจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ เช่นเดียวกับไลบรารีขนาดใหญ่สำหรับจัดเก็บสิ่งต่าง ๆ ในการเล่นเกม คอมพิวเตอร์จำเป็นต้องนำเกมจากฮาร์ดไดรฟ์มาใส่ไว้ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์

“ข้อจำกัดประการหนึ่งของความเร็วในการคำนวณในสถานการณ์นี้คือความเร็วที่คอมพิวเตอร์สามารถอ่านเกมจากฮาร์ดไดรฟ์และใส่ลงในหน่วยความจำ” Sahay กล่าว “นี่เรียกว่าความเร็วในการอ่านของฮาร์ดไดรฟ์ หากความเร็วในการอ่านของฮาร์ดไดรฟ์ช้า เกมจะใช้เวลานานกว่าในการเริ่มเกม"

ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้น คอมพิวเตอร์จะสามารถใช้ทรัพยากรได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น...

ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งคือจำนวนหน่วยความจำที่คอมพิวเตอร์มี Sahay ชี้ให้เห็น หากคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำไม่เพียงพอ ก็จะต้องย้ายสิ่งต่างๆ เข้าและออกจากหน่วยความจำอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับเกม ซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพของเกมช้าลง

“นอกจากนี้ การ์ดกราฟิกซึ่งเหมือนกับศิลปินทัศนศิลป์ของคอมพิวเตอร์ ก็เป็นข้อจำกัดอีกประการหนึ่ง” Sahay กล่าว “หากกราฟิกการ์ดไม่แรงพอ กราฟิกของเกมจะช้าและขาด ๆ หาย ๆ สุดท้ายนี้ CPU ของคอมพิวเตอร์เปรียบเสมือนสมองของคอมพิวเตอร์ก็เป็นข้อจำกัดเช่นกัน หาก CPU ทำงานช้า คอมพิวเตอร์ก็จะใช้เวลานานขึ้นในการประมวลผลคำสั่งของเกม ซึ่งอาจทำให้เกมทำงานช้าลงได้"

เกมออน

ระบบคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นอาจนำไปสู่วิดีโอเกมที่ดีกว่ามาก Sahay กล่าวว่าด้วยความเร็วในการอ่านฮาร์ดไดรฟ์ที่เร็วขึ้นและหน่วยความจำที่มากขึ้น เกมจะเริ่มต้นและโหลดเลเวลเร็วขึ้นมาก ทำให้ผู้เล่นเริ่มเล่นเกมได้เร็วขึ้น และด้วยกราฟิกการ์ดที่ทรงพลังยิ่งขึ้นและ CPU ที่เร็วขึ้น เกมก็จะทำงานได้ราบรื่นขึ้นและมีความล่าช้าน้อยลง ทำให้การเล่นเกมสนุกยิ่งขึ้น

“ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้น คอมพิวเตอร์จะสามารถใช้ทรัพยากรได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งก็จะเป็นเช่นนั้น ลดการใช้พลังงานและการกระจายความร้อนส่งผลให้คอมพิวเตอร์เย็นและประหยัดพลังงานมากขึ้น” สเฮ พูดว่า.