Frage zum Van Neumann ComputerModell

[mitvitaminen]

Hi,
ist es derzeit echt so das wir beim Löschen der Register im VNCM tatsächlich den Wechsel Von Plus zu Minus als Registerlöscher benutzen? Ich hab da irgendwas im Ohr das das so sei vom Studium aus.
Wäre es nicht sinnvoller dem Computer einfach zu sagen das er die Registerlöschen soll? Von wegen Stromspitzen beim anlegen des Stroms und der Hitze die sich dadurch entwickelt.
Also wäre nice wenn mich da jemand aufklären kann könnte oder würde.
greets Chris

 

[soulstyle]

Hi,
ist es derzeit echt so das wir beim Löschen der Register

Welche Register genau meinst du?Status Register Daten Register oder Adressregister?

 

[mitvitaminen]

@soulstyle Puh ich dachte alle bis auf einen bei dem man sich sachen merken kann, irgendwie, ich versuch das mal eben in erfahrung zubringen.
Also werden nicht die Register im Prozessorkern im Rechenwerk nach jedem Befehl gellöscht? wo die ALU drauf zugreift meine ich.
Da wird doch der Strom abgestellt oder bin ich grad Dumm und hab das irgendwie falsch im Kopf?
siehe Seite 3 der Folien hier https://www.inf.fu-berlin.de/lehre/WS09/infa/vonNeumannKonzept.pdf

AUfjedenfall: Wenn da kurz der Strom ausgeht sollten doch auch beim wiederanlegen Stromspitzen entstehen wie immer oder? Ich dachte ja so das wir dbestimmt mega heiss...und Prozessoren haben ja bekanntlicherwiese n Hitze problem
Also Wiki sagt das der Takt über die Frequenz des Stromes gemacht wird.
Erste annahme: kann ich einfach die Null durchstreichen sozusagen(war ja früher üblich) und betrachte nur die eins und überall wo keine eins ist sage ich einfach es ist ne null und kann die spannung ganz wegnehmen? Natürlich müsste man von aussen irgendwie gucken ob grade Spannung anliegt oder nicht das übersteigt aber meine elektrotechnisches Wissen. ALso im Prinzip würde ich aus dem Binärsystem eine Singulartiät machen und könnte alle anderen Zustände herleiten.
Zweite Annahme: Schwingt die Frequenz des Taktes von negativ auf positiv? Wenn ja ist da doch kurz die spannung ganz weg kA ne millinanosekunde oder so aber wenn wiederkommt eben mir Stromspitzen zu rechnen. Undf wäre es nicht klüger die eins und die null meinetwegen auch in einer bestimmten gleichbleibenden Spannung zu markieren also von 45%spannung bis 55% spannung ist ne eins und sonst halt null so dass man halt die Spannungsspitzen umgehen kann und evtl mehr LEistung aus einem Prozessorkern kriegen kann als das derzeit der Fall ist
Der Kern würde dann nicht so heiss laufen weil eben die Spannungsspitzen wegfallen würden. Ka is nur so ne idee evtl bin ich auch einfach zu verscheckt

 

[Olstyle]

Du kannst dir sicher sein dass so ziemlich jede denkbare Optimierung in modernen CPUs passiert. Ein Indiz dafür, dass auch deine Idee mit dem nicht immer alles Löschen zum Einsatz kommt, findet sich in einem bekannten Fehler mancher Ryzen CPUs, durch den sogar nach explizitem Löschen noch alte Inhalte zurück gelesen werden können.
Generell hat das aber nichts mit von Neumann oder Harvard zu tun. Das sind verschiedene Speicherarchitekturen. ALUs haben beide.

Für Binärlogik muss am Ende ein Transistor schalten, also ganz ohne Spannungsdifferenz bekommst du das nicht. Mit jedem Fertigungssprung reduziert sich die dafür notwendige Spannung und daher wird dabei meistens auch das interne positive Spannungslevel (die <= Vcore, aber eben nicht mehr stur Vcore ist) der CPU reduziert.

Wenn dich interessiert was in modernen Chips so ab geht, kann ich sehr empfehlen folgende Seite mal quer zu lesen:

Chips and Cheese

Technology news, reviews, insights and leaks with a real technical twist, and the occasional rant or two...

chipsandcheese.com

 

[mitvitaminen]

@Olstyle Also wenn ich dich richtig verstehe brauchen wir auf jeden ne Spannung die ja sinus kurve unterliegt oder? oder Cosinus oder son sinus halt,
aber würde nicht eine niedrige reichen wenn wir sagen wir sagen das immer wenn die NULL ist einfach NIX is? Den takt können wir ja auch von aussen zugeben oder nicht? Ich mein nur dann wäre ne ganze zeit eigentlich gar keine spannung auf dem chip oder geht das nicht?also mit strohmspitzen aber nur ab und zu enn ne eins is oder ne null was statistisch am haeufigeren rankommt halt aus

 

[Olstyle]

Wo soll denn diese "aussen" sein und wie schaltet dieses aussen und was verbraucht es an Energie?
Ich hab das Gefühl das was du dir da erdenkst verstößt gegen die Grundsätze der Physik. NIX gibt es nämlich nicht. 0V ist auch nur ein beliebiger Spannungspegel für den man Energie verbraucht wenn man ihn von einem anderen Spannungspegel aus erreichen will.

 

[mitvitaminen]

Also als Takt weiss ich jetzt auch nicht aber würde nicht ein SPannnungsmesser den dienst erfüllen? just imho.