“CPU를 만들 수있는 칩”이라는 이름이 있습니까?

어떤 사람들 은 더 간단한 IC로 "홈 브루"CPU를 만드는 것을 좋아 합니다.

"충분히 CPU가 있다면 어느 칩에서 CPU를 만들 수 있습니까?"라는 이름이 있습니까? 다른 칩의 이름이 있습니까? "얼마나 많은 칩이 있더라도 CPU를 만들 수없는 칩"입니까?

충분히 많은 양의 4 : 1 mux 칩으로 CPU를 구축 할 수 있습니다 ( 멀티플렉서는 전술적 인 Nuke of Logic Design ). 하나의 2-in NAND 게이트로 CPU를 구축 할 수 있습니다. 또는 2-in NOR 게이트에서. 또는 몇 개 (아마도 하나)의 CPLD 또는 FPGA에서.

하나,

2-in XOR 게이트만으로 CPU를 구축 할 수는 없습니다. 다이오드 저항 로직 만으로 CPU를 완전히 구축 할 수는 없습니다 . D 타입 플립 플롭만으로 CPU를 완전히 구축 할 수는 없습니다.

이 두 종류의 칩을 "CPU를 만들 수있는 칩"보다 덜 까다로운 용어 나 문구가 있습니까?

digital-logic cpu

— Davidcary
소스

이 질문에 내가 가지고있는 문제는 (아마도 의미 당신이 그것을 향상시킬 수 있습니다, 또는 내가 뭔가를 누락)이되는 평가 방법이에 대한 막연한되고 있다는 것입니다 수 에 "는 CPU를 구축" 에서. 이것은 디자인 (논리) 질문입니까, 아니면 IC 가족 질문입니까? Turing 컴플리트 컴퓨터를 설계하기위한 로직 요구 사항을 결정하고 있습니까?

— mctylr

@mctylr : 예-4 : 1 mux와 같이 칩에서 완전히 Turing-complete 컴퓨터를 설계 할 수있는 칩을 무엇이라고 부릅니까? 모든 IC 제품군에 Turing-complete 컴퓨터를 구축 할 수있는 IC가 충분하다고 생각합니다. Turing-complete 컴퓨터를 구축하기에는 부족한 다른 IC가 있습니다. 첫 번째 종류의 칩과 두 번째 종류의 칩을 구별하기 위해 어떤 용어를 사용할 수 있습니까?

— davidcary

관련 : “튜링 머신을 만들 수있는 물리적 인 것들”이라는 이름이 있습니까?

— davidcary

@reemrevnivek : "다이오드"는 "다이오드 저항 로직"과 관련이 있다고 생각했습니다.

— davidcary

답변:

NOT 및 AND 및 OR 중 하나를 수행 할 수 있어야합니다. Demorgan의 법칙을 사용하여 이러한 기능 중 하나를 다른 기능으로 변환 한 다음 다른 모든 논리적 기능으로 변환 할 수 있습니다.

이를 기능적 완전성 또는 표현 적 적절성이라고합니다. 이러한 시스템을 생성하는 구성 요소 또는 기능은 Sheffer 기능 (주제에 대한 증거를 게시 한 Henry Sheffer 이후) 또는 충분한 운영자로 알려져 있습니다.

또한 쿼트의 NAND 게이트를 결합하여 D 형 플립 플롭을 만들 수 있고 메모리 셀에서 튜링 완성도를 생성하는 데 필요한 메모리 셀도 만들 수 있습니다.

ProofWiki의 주제에 관한 기사 는 잘 읽었습니다.

— 케빈 베르메르
소스

Wikipedia 기능 완전성 토론 페이지 의 한 사람 은 Fredkin 게이트가 기능적으로 완전하지 않다고 주장합니다 (어떤 가능한 배열로 연결된 하나 이상의 Fredkin 게이트에 0 개의 입력을 모두 적용하면 출력에서 1을 얻을 수 없으므로). 그리고 다른 사람들은 전적으로 프레드킨 게이트로 CPU를 만들 수 있다고 주장합니다. 프레드킨 게이트는 실제로 "기능적으로 완전"입니까, 아니면 "기능적으로 완전"과 프레드킨 게이트를 포함하는 더 광범위한 범주를 찾고 있습니까?

— davidcary

@David-이것은 약간의 주제입니다.하지만 Fredkin 게이트에 관한 기사를 읽으면 Fredkin 게이트가 첫 번째 비트가 1이면 마지막 두 비트를 교환하는 속성을 가지고 있으며 뒤집을 수도 있다는 것을 알 수 있습니다. 1과 0을 하드 코딩하도록 허용하면 몇 개의 Fredkin 게이트로 다른 로직 기능을 쉽게 얻을 수 있습니다. 그러나 하드 코딩을 허용하면 더 이상 되돌릴 수 없으므로 적절한 Fredkin 게이트가 아닙니다 (일부에 따르면). 가역성은 기능적 완전성과 독립적 인 범주이며 기능적 완전성이 문제에 충분하다고 생각합니다.

— 케빈 베르메르

상상할 수있는 배열로 연결된 하나 이상의 4 : 1 mux에 0 개의 입력을 모두 적용하면 어떤 출력에서도 1을 얻을 수 없습니다. Mux 칩은 실제로 "기능적으로 완성 된"제품입니다. 비록 그 우수한 ProofWiki 페이지에서 언급되지 않았지만 "기능적으로 완성 된"및 4 : 1 mux 칩을 포함하는 더 광범위한 범주를 찾고 있습니까?

— davidcary

@David-4 : 1 mux는 전자 장치에서 볼 수있는 특수 장치입니다. 전자 분야에서, 우리는 한 가지 유형의 IC로부터 컴퓨터를 완전히 조립하는 것과 이론적 인 컴퓨터 과학 분야 (ProofWiki의 영역 및 "기능 완전성"이라는 용어), mux 및 다른 특수 IC는 표준 로직 게이트로 조립됩니다. 이 무인의 땅에서, 나는 당신이 당신의 자신의 용어를 정의해야한다고 생각합니다.

— 케빈 베르메르

@reemrevnivek : 제품을 제조 할 때 각 부품을 개별적으로 "최적화"하고 슈퍼 전문화 된 구성 요소를 사용하지 않고 여러 제조업체에서 대량으로 구입할 수있는 몇 가지 종류의 일반 구성 요소를 사용하여 시간, 비용 및 저장 공간을 절약하는 경우가 종종 있습니다 한 제품의 한 곳에서만 유용하며 제조업체는 몇 년 안에 더 이상 새로운 디자인에 권장하지 않는다고 선언 할 것입니다. 추신 : Cray-1 또는 Apollo Guidance Module에 대해 들어 본 적이 있습니까? 한 가지 유형의 IC에서 메모리를 제외한 모든 것.

— davidcary

"컴퓨터를 구축 할 수있는 칩" 세트는 Turing 완성 기계에 조립할 수 있습니다 . 나머지는 할 수 없습니다.

모든 논리 게이트는 NAND 만 또는 NOR 게이트만으로 조립할 수 있습니다. 문제의 IC가 이들 중 하나 또는 이들의 역할을 할 수 있다면 튜링 기계로 만들 수 있습니다.

그런 세트를 설명하는 특정 용어를 모르겠습니다.

이 질문들도 도움이 될 수 있습니다.

/programming/4908893/what-logic-gates-are-required-for-turing-completeness

/programming/7284/what-is-turing-complete

— 토비 자피
소스

우수한. 따라서 한 종류의 칩은 "NAND 게이트처럼 작동하거나 NOR 게이트처럼 작동 할 수있는 칩"또는 다른 종류의 칩은 "NAND 게이트처럼 작동 할 수없는 칩입니다. NOR 게이트처럼 작동 할 수 없습니다. " 개념적으로 훨씬 간단합니다. 아마도 충분하지만, 나는 내 혀를 조금 더 쉽게 구를 수있는 문구를 원했습니다.

— davidcary

4 : 1 멀티플렉서가 훌륭하다는 견해에 동의합니다. 몇 년 전에 저는 단일 74xx153 / 74xx253과 RC 디글 리칭 회로를 사용하여 Atari 2600 용 8K 뱅크 전환 메모리 컨트롤러를 구현했습니다. 컨트롤러는 A12 입력의 역인 출력을 제공해야하며 A11이 높고 A12가 낮 으면 A6을 래치해야합니다. "돌아 가기"(1980 년대 초), 뱅크 전환 카트리지는 맞춤형 실리콘 또는 3 개의 TTL 칩을 사용합니다. 그러나 기성품 인 74xx153을 사용하면 (당시 가능했던) 하나의 칩으로 작업을 수행 할 수 있습니다.

— 슈퍼 캣
소스