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1 # 逗逗科趣
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2 # 大飛玩轉積木
我是科技一個科技領域的愛好者,在回答這個問題之前首先先了解什麼是CPU和GPU,CPU作為中央處理單元綜合排程計算機裡的資訊輸入、處理、資訊輸出功能,GPU作為圖形處理單元透過強大的資料處理能力對影象元素進行輸入、處理、輸出功能。
再回歸本次問題現在的CPU和GPU有沒有透過記憶相似,實現繞過處理器直接進行資訊輸出的方法。
這個問題可以類比為使計算機,像人一樣透過長時間的訓練達到一種肌肉記憶的程度,遇到某些經常發生事件,不用透過思考而直接透過肌肉記憶,直接實現這個動作的執行。
答案就是不行,為什麼呢?
首先,我們必須瞭解現在的計算機的執行方法,現在的計算機或者智慧機器都可以稱之為馮諾依曼式計算機,它都具有五大部件為控制器、運算器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置。
運算器:在控制器的統一控制下,負責對資料進行加工、完成各種運算,如算術運算、邏輯運算、位移、比較等。其資料取自記憶體,運算結果又送往記憶體。
控制器:控制器是整個計算機的指揮控制中心,透過向其他裝置(計算機中的所有硬體裝置2,直接或間接)發出控制訊號來控制、控制計算機,使其能自動、協調地工作。
儲存器:計算機系統中用於儲存資訊的記憶裝置,存放計算機中所有資料的場所
輸入和輸出裝置又稱為I/O裝置,都屬於計算機的外部裝置。
其中處理器和控制器就是CPU(當然包括圖形處理功能的GPU),儲存器包括寄存,記憶體,硬存,輸入裝置有滑鼠,鍵盤,話筒,攝像頭,各類感測器等,輸出裝置包括顯示器,音響,電機等。
它的工作原理是CPU從輸入裝置獲取訊號或指令,儲存到儲存器中,之後CPU對於儲存資訊進行處理後再次儲存於儲存器中,之後控制輸出裝置讀取資料輸出資訊。
所以說CPU作為中央處理單元不僅僅是具有處理資訊功能還具有資訊排程和控制功能。
如果繞過CPU,輸入裝置不可能把資訊輸入計算機,儲存器不可能記錄外界資訊,輸入裝置也不可能去讀取資料進行輸出訊號的。就好像人沒有大腦一樣。
哪有有人問了那人的條件反射呢?他不經過大腦啊!但是他需要經過小腦和腦幹,小腦和腦幹是處理動作和基本生理活動的,也是一種大腦。對於人來說小腦和腦幹更像是CPU,大腦更像GPU。大腦休眠你是植物人可以呼吸有基本反應你還算活著,如果小腦和腦幹休眠了,對不起,在醫學上你的身體已經結束了。
有人又要爭辯了,那我做生物實驗時用電刺激一下單獨的青蛙肌肉以可以有收縮反應啊!是的,你按下開關電燈也會亮,但是這也不是計算處理資訊啊,這是電路開關。
所以說在出現新的計算機模式以前,即使計算機功能再強大也不可能出現繞過CPU進行資訊處理輸出的可能。
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3 # 匯聚魔杖
目前是沒有。一方面取決於架構,另一方面是因為資料處理的隨機性比較強就需要大容量的頂層儲存器,且隨著儲存資料越來越多,定址的時間也會越來越長。
計算機主要的功能就是運算(CPU和GPU),要完成一個任務,就要讀取運算指令,並將結果輸出給使用者。這個過程中,指令的儲存、運算過程中中間狀態的儲存、結果的儲存等都需要儲存器。一臺計算機包含多種儲存器比如:暫存器、快取記憶體、記憶體、硬碟、光碟等。
第一代計算機,接收指令是透過讀取穿孔卡片來實現的。穿孔卡片是計算機最早用來儲存命令的儲存器。
如果cpu的運算速度是每秒100條指令,而儲存器的速度是每秒最多能讀取10條指令,那麼cpu就有90%的時間是等待指令。儲存器的執行速度應該快過計算機的運算速度,這樣才可以最大化的利用cpu的計算能力。這樣的儲存器是有的,那就是暫存器,暫存器是和cpu同樣材質製作的,速度和cpu一樣快,當然價格也就和cpu一樣了。
如果一臺計算機,儲存器都是暫存器的話,那造出來的計算機,肯定就是天價了,普通人都買不起。那麼計算機的設計方案就需要綜合讀寫速度、空間大小、產品價格等因素,於是採用了分層結構來實現,取了一個性價比最好的方案。
分層結構
如下圖所示,頂層的暫存器讀寫速度較高,但是儲存空間較小。底層的讀寫(比如硬碟)速度較低,但是儲存空間較大。
暫存器和cpu速度相當,空間比較小在kb級別。 快取記憶體比暫存器要慢1倍左右,但是空間可以達到MB級別。記憶體比快取要慢10倍左右,但是空間可以達到GB級別。硬碟速度更慢,比記憶體要慢很多很多,但是價格也比較便宜,儲存空間也很大。其他儲存光碟、隨身碟、行動硬碟等其他儲存器,作為硬碟的一個補充,有便於攜帶的優點暫存器
暫存器是CPU內部用來存放資料的一些小型儲存區域,用來暫時存放參與運算的資料和運算結果,暫存器雖然也能儲存資料,但同記憶體等儲存器相比,暫存器又有自己獨有的用途:其主要是CPU對記憶體中的資料進行處理時,往往先把資料取到暫存器中,而後再作處理,加快直接同記憶體讀取指令和讀寫資料的速度。
快取記憶體
高速緩衝儲存器是存在於記憶體與CPU之間的儲存器,容量比較小但速度比記憶體高得多, 接近於CPU的速度。快取記憶體是是加速讀取速度的一個橋樑(工具)。CPU向記憶體讀取資料時,首先查詢快取區是否有對應資料,如果有則直接讀取,沒有再從記憶體中讀取。快取記憶體中儲存的都是記憶體中的資料,這部分資料是cpu訪問比較頻繁的部分。
系統也會動態管理快取中的資料,如果有資料訪問頻率降低到一定值,就從快取中移除,而將記憶體中訪問更加頻發的資料替換進去。(快取記憶體可以不只一級,可以有多級快取區)
記憶體
記憶體是計算機執行過程中的儲存主力,用於儲存編譯好的程式碼段,執行中的靜態、動態、臨時變數,外部檔案的指標等等。
硬碟
硬碟優點是空間大,價格便宜,並且掉電資料不丟失。常常用來儲存需要永久儲存的檔案。
計算機的儲存設計的這麼複雜,並不是設計者故意要搞得麻煩,而是要兼顧效能和價格。如果說未來有一個儲存產品,能達到當前暫存器的讀取效能,又可以做到儲存空間極大,並且價格和硬碟一樣或更便宜,同時資料是掉電不丟失的話,那麼計算機的儲存結構肯定會簡化,直接就只有一個儲存器。以上個人淺見,歡迎批評指正。喜歡的可以關注我,謝謝!
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這種可能性不大,首先在CPU內部確實也有快取,這種快取速度很快,特別是CPU內部的一級快取,速度可以達到記憶體的上百倍,對於外存那就更是碾壓級別的。
但是這些儲存器和記憶體一樣斷電沒有記憶,而且因為空間特別小,通常CPU的一級快取只有幾百KB,顯示卡雖然有視訊記憶體,同樣如此,只能用來執行時儲存東西,是臨時的。
但是人工智慧的發展可以透過軟體系統和AI處理進行類似的處理,這些軟體可以進行自我學習,可以變得越來越聰明,但這種透過機器學習掌握的技能,最後還是被以資料儲存起來,不過理論上也是儲存在外存中,比如硬碟或者是快閃記憶體。