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量子計算機計算能力由什么決定，計算機對運算能力的影響的背景

來源：整理時間：2023-06-27 23:16:45 編輯：智能門戶手機版

1，計算機對運算能力的影響的背景

運算能力主要由運算器決定（其它設(shè)備也有關(guān)系），微型計算機的運算器集成在cpu里，所以可以說cpu決定運算能力。

計算機對運算能力的影響的背景

2，電腦CPU的計算速度由什么決定

CPU架構(gòu)越先進，集成晶體管數(shù)量越多，運算能力就越強。同時更先進的架構(gòu)可以再每個震蕩時運算更多的指令。比如現(xiàn)在的Merom架構(gòu)每個震蕩執(zhí)行的指令數(shù)是奔騰M的兩倍。所以即使主頻相同，Merom架構(gòu)速度仍舊是Dothan架構(gòu)的奔騰M的兩倍。其次是主頻，主頻越高，震蕩次數(shù)越大，理論速度就越快。再次是線程。線程越長，CPU的主頻提高潛力就越高，但是主頻相同的情況下，線程長的反而速度越慢。然后是二級緩存。二級緩存可以儲存一些事先處理過的數(shù)據(jù)，因此可以減少CPU和主板之間的數(shù)據(jù)交換負(fù)擔(dān)，讓CPU不必總是去內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)。因此也能間接的提高CPU速度。二級緩存越大，在處理大的程序和多任務(wù)時效果越好。處理小程序沒有明顯影響。最后是前段總線。前段總線越高，CPU和主板交換數(shù)據(jù)越快。

CPU的頻率，內(nèi)存的大小，顯卡的顯存和位寬，硬盤的讀取寫入速度，主板的總線帶寬?！　?.CPU頻率：所謂主頻，也就是CPU正常工作時的時鐘頻率，從理論上講CPU的主頻越高，它的速度也就越快，因為頻率越高，單位時鐘周期內(nèi)完成的指令就越多，從而速度也就越快?！　?.內(nèi)存大?。簝?nèi)存的作用是暫時存儲一些需要查看或操作的文件和應(yīng)用程序，供用戶進行處理。內(nèi)存中的資料會因斷電而丟失。內(nèi)存在計算機中的作用很大，電腦中所有運行的程序都需要經(jīng)過內(nèi)存來執(zhí)行，執(zhí)行的程序很大或很多，就會導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。內(nèi)存就好比你大腦的短暫記憶功能，它把收到的指令暫時存起來，然后才去執(zhí)行，如果對電腦下達(dá)的命令太多或者太大，記憶空間不夠，電腦無法完成，就會造成死機，或者任務(wù)執(zhí)行失敗。所以，內(nèi)存越大，對提高計算機運行速度，是有幫助的?！　?.顯卡的顯存和位寬：顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，這是顯存的重要參數(shù)之一。　　4.硬盤的讀寫速度：硬盤的傳輸速率，作為電腦中最重要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和數(shù)據(jù)交換媒介，硬盤傳輸速率的快慢直接影響了系統(tǒng)的運行速度?！　?.主板總線帶寬：總線是將信息以一個或多個源部件傳送到一個或多個目的部件的一組傳輸線。通俗的說，就是多個部件間的公共連線，用于在各個部件之間傳輸信息。人們常常以MHz表示的速度來描述總線頻率。總線的種類很多，前端總線的英文名字是Front Side Bus，通常用FSB表示，是將CPU連接到北橋芯片的總線。計算機的前端總線頻率是由CPU和北橋芯片共同決定的。

是你計算機CPU的總線頻率決定的. 總線高,說明每秒計算速度高！

CPU本來就是一個核心的部件，它的計算速度，是由自身所有“成員”共同合作完成的。比如，總線速度=核心速度×倍頻再加上緩存，指定其計算能力在加上指令集，指定其計算方式以及線程數(shù)，和封裝工藝，綜合起來，就決定了CPU的綜合性能，決定了其計算速度

其一,是主頻，主頻越高的速度越快其二,二三級緩存也至關(guān)重要,像i3二級緩存2*256kb 三級緩存4m ，而i5二級緩存4*256kb 三級緩存8m .第三,cpu的核心工藝以及核心架構(gòu),新的核心構(gòu)架以及工藝可以提升cpu總線的帶寬和降低能耗.比如32nmlga構(gòu)架的肯定要比45nmlga構(gòu)架的性能要強要省電.第四,核心數(shù)量并不影響cpu的計算速度.單核,雙核,四核的,如果同時進行多個計算肯定是多核多線程的cpu牛.但是如果進行單線程大規(guī)模計算還是要看前三項指標(biāo).我了解的就這些..希望對你有幫助..

電腦CPU的計算速度由什么決定

3，量子計算機

我是第一次聽到這個概念查找了一下相關(guān)新聞，并沒有什么最新消息，都是07年的重復(fù)新聞，如下：全球首臺量子計算機在加拿大誕生加拿大溫哥華D-Wave公司首席技術(shù)官基尼-羅斯宣布，該公司已成功研制出一個具有16量子比特的“獵戶星座”量子計算機。他透露，D-Wave公司將于2007年2月13日和2月15日分別在美國加州和加拿大溫哥華展示他們的量子計算機。量子計算機是物理學(xué)家費曼在19世紀(jì)80年代提出的概念。量子位可以同時表示1和0，因此能夠攜帶更多的信息，更快地解決問題。量子計算機希望利用量子現(xiàn)象來增加計算的速度，最大特點是N個儲存位可以同時儲存2N個數(shù)據(jù)。不過量子計算機最大的問題是只要受到任何微干擾，例如過熱，馬上會關(guān)機。目前為止，量子計算機在實驗室中只能成功運算數(shù)千次，穩(wěn)定度仍然不夠。D-Wave公司目前設(shè)計的16量子比特計算機是用貴金屬鈮制成，并且須在零下273K下運行。有專家認(rèn)為，D-Wave公司的嘗試只是一種原理性檢驗，雖很有必要，卻必須首先糾正量子計算中不可避免的錯誤，否則這個量子計算機將無法運行。許多科學(xué)家認(rèn)為，量子計算機廣泛商業(yè)化還需20年時間。但羅斯認(rèn)為，2008年他們將制成世界第一臺具有1000個量子比特的量子計算機。

具體的可以查看我制作的百科知識：http://zhishi.baidu.com/zhishi/130031.html 量子計算機是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子算法時，它就是量子計算機。量子計算機的概念源于對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。 20世紀(jì)60年代至70年代，人們發(fā)現(xiàn)能耗會導(dǎo)致計算機中的芯片發(fā)熱，極大地影響了芯片的集成度，從而限制了計算機的運行速度。研究發(fā)現(xiàn)，能耗來源于計算過程中的不可逆操作。那么，是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經(jīng)典計算機都可以找到一種對應(yīng)的可逆計算機，而且不影響運算能力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作，那么在量子力學(xué)中，它就可以用一個幺正變換來表示。早期量子計算機，實際上是用量子力學(xué)語言描述的經(jīng)典計算機，并沒有用到量子力學(xué)的本質(zhì)特性，如量子態(tài)的疊加性和相干性。在經(jīng)典計算機中，基本信息單位為比特，運算對象是各種比特序列。與此類似，在量子計算機中，基本信息單位是量子比特，運算對象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以處于各種正交態(tài)的疊加態(tài)上，而且還可以處于糾纏態(tài)上。這些特殊的量子態(tài)，不僅提供了量子并行計算的可能，而且還將帶來許多奇妙的性質(zhì)。與經(jīng)典計算機不同，量子計算機可以做任意的幺正變換，在得到輸出態(tài)后，進行測量得出計算結(jié)果。因此，量子計算對經(jīng)典計算作了極大的擴充，在數(shù)學(xué)形式上，經(jīng)典計算可看作是一類特殊的量子計算。量子計算機對每一個疊加分量進行變換，所有這些變換同時完成，并按一定的概率幅疊加起來，給出結(jié)果，這種計算稱作量子并行計算。除了進行并行計算外，量子計算機的另一重要用途是模擬量子系統(tǒng)，這項工作是經(jīng)典計算機無法勝任的。無論是量子并行計算還是量子模擬計算，本質(zhì)上都是利用了量子相干性。遺憾的是，在實際系統(tǒng)中量子相干性很難保持。在量子計算機中，量子比特不是一個孤立的系統(tǒng)，它會與外部環(huán)境發(fā)生相互作用，導(dǎo)致量子相干性的衰減，即消相干。因此，要使量子計算成為現(xiàn)實，一個核心問題就是克服消相干。而量子編碼是迄今發(fā)現(xiàn)的克服消相干最有效的方法。主要的幾種量子編碼方案是：量子糾錯碼、量子避錯碼和量子防錯碼。量子糾錯碼是經(jīng)典糾錯碼的類比，是目前研究的最多的一類編碼，其優(yōu)點為適用范圍廣，缺點是效率不高。迄今為止，世界上還沒有真正意義上的量子計算機。但是，世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。如何實現(xiàn)量子計算，方案并不少，問題是在實驗上實現(xiàn)對微觀量子態(tài)的操縱確實太困難了。目前已經(jīng)提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點操縱、超導(dǎo)量子干涉等?，F(xiàn)在還很難說哪一種方案更有前景，只是量子點方案和超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)方案更適合集成化和小型化。將來也許現(xiàn)有的方案都派不上用場，最后脫穎而出的是一種全新的設(shè)計，而這種新設(shè)計又是以某種新材料為基礎(chǔ)，就像半導(dǎo)體材料對于電子計算機一樣。研究量子計算機的目的不是要用它來取代現(xiàn)有的計算機。量子計算機使計算的概念煥然一新，這是量子計算機與其他計算機如光計算機和生物計算機等的不同之處。量子計算機的作用遠(yuǎn)不止是解決一些經(jīng)典計算機無法解決的問題。

量子計算機