Transistor contemporanei

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Ho trovato la seguente dichiarazione sul libro di Richard Dawkins The Selfish Gene (1989):

"... ci sono circa diecimila milioni di neuroni nel cervello umano: potresti racchiudere solo poche centinaia di transistor in un cranio."

Questa affermazione è ancora vera oggi? Grazie.

transistors

— Becko
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Nell'articolo di Wikipedia sui neuroni una stima è di 100 miliardi di neuroni. (Un idiota ha scritto che un'altra stima è di 86 miliardi, come se 100 miliardi e 86 miliardi non fossero esattamente gli stessi :-))

— stevenvh,

Qualcuno ha chiesto in un commento alla risposta di Leon Heller a quanti altri transistor è collegato un tipico transistor in un microcontrollore, ma ha eliminato quel commento. Trovo che sia una domanda interessante. Qualcuno ha un'idea?

— Federico Russo,

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Non era nemmeno vero allora. Beh, forse è per questo che Dawkins è un biologo e non un ingegnere. :-)
I processori di oggi racchiudono miliardi di transistor su una matrice di pochi cm quadrati di area e alta meno di un mm. Ce ne starebbero a centinaia in un teschio, forse transistor. Anche se guardi i transistor discreti, ci starebbe più di qualche centinaio. Credo che SOT-23 esisteva già nel 1989, e poi si otterrebbe - di loro in un teschio. $10^{12}$
$10^5$ $10^6$

edit (13/06/2011) Possiedo
una copia di The Selfish Gene , ed ero curioso di sapere cosa avesse in mente Dawkins, quindi l'ho esaminato. È più da quel paragrafo:

L'unità di base dei computer biologici, la cellula nervosa o il neurone, non è in realtà niente come un transistor nei suoi meccanismi interni. Certamente il codice in cui i neuroni comunicano tra loro sembra essere un po 'come i codici a impulsi dei computer digitali, ma il singolo neurone è un'unità di elaborazione dati molto più sofisticata del transistor. Invece di solo tre connessioni con altri componenti (sic), un singolo neurone può avere decine di migliaia. Il neurone è più lento del transistor, ma è andato molto più avanti nella direzione della miniaturizzazione, una tendenza che ha dominato l'industria elettronica negli ultimi due decenni. (The Selfish Gene, p.49)

Qualcuno deve aver detto a Dawkins che un transistor ha 3 pin :-).
Ad ogni modo, non solo confronta il numero di neuroni (o neuroni, BE?) Con i transistor, ma sottolinea anche che il neurone è molto più complesso, in parte a causa delle sue migliaia di connessioni. La mia stima approssimativa è che si avrebbe bisogno a transistor di emulare uno di questi neuroni (forse come un convertitore analogico digitale del computer, invece?). Ciò significa che un teschio pieno di GPU non si avvicinerebbe ancora alla potenza di elaborazione di un cervello. $10^5$ $10^6$
E poi c'è il problema di tutte queste connessioni. Sono il vero potere, non solo il gran numero di neuroni. Non abbiamo la tecnologia per costruire sistemi così complessi e IMO non lo farà per molto tempo. E poi non sto nemmeno parlando della natura dinamica di queste connessioni: possono riorganizzarsi, creare nuove connessioni e rompere gli altri.
Per mettere in prospettiva tutte queste ventose di intelligenza artificiale, dai un'occhiata al nostro sistema di visione. In un secondo possiamo elaborare un'immagine stereoscopica di pixel, creare un modello 3D virtuale della scena e identificare gli oggetti in dettaglio. Spostati di mezzo metro a destra e aggiungi molti nuovi dati. C'è ancora molta strada da fare ... $10^8$

— stevenvh
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La legge di Moore (doppia ogni 18 mesi) mi dice che doveva essere dell'ordine di 10 ^ 6 per die allora, quindi 10 ^ 9 in totale, forse 10 ^ 10. Anche se il raffreddamento sarebbe ovviamente un grosso problema.

— Starblue,

Sembra che potresti adempiere alla funzione di uscita di un neurone, che sembra essere una sorta di amplificatore logaritmicamente saturo, con non più transistor di un normale op-amp - ma penso che le funzioni di ingresso siano dove il conteggio dei transistor salirebbe , (e i neuroni hanno MOLTI input) a causa del fatto che, almeno per quanto li comprendiamo, sembrano essere unità a guadagno variabile ognuna con il proprio integratore indipendente ('peso'), quindi probabilmente un altro op-amp o due transistor proprio lì. Tempi 10 ^ 3-10 ^ 4. E questa è una grossa semplificazione.

— JustJeff,

Ho guadagnato un estremo apprezzamento per l'intelligenza umana quando stavo lavorando su un algoritmo di deambulazione bipede lo scorso semestre. Qualcosa che diamo per scontato anche negli esseri umani meno intelligenti è assurdamente complicato da codificare / modellare, per non parlare del reale sviluppo.

— NickHalden,

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Laddove i neuroni eseguono il punteggio su transistor e dispositivi elettronici è il vasto numero di connessioni che stabiliscono con altri neuroni - 7000 in media.

— Leon Heller
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sì, non sarebbe tanto i dispositivi che dovresti preoccuparti, sarebbe tutto quel filo.

— JustJeff,

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Per inciso, i moderni FPGA di solito hanno gli stessi problemi: non sono limitati al gate, sono limitati dal cablaggio.

— Kevin Vermeer,

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Per coincidenza, il 68K aveva 68.000 transistor e quel chip era disponibile nel 1979. Potevi sicuramente montare diversi die 68K nello stesso spazio di un cervello, e quindi superare "diverse centinaia" di tre ordini di grandezza, con quello che sarebbe stato Tecnologia di 10 anni al momento della dichiarazione. Forse se sceglii i pacchetti TO-92, potresti non arrivare a 1.000.

OTOH dovrebbe essere sottolineato che un modello decente di un singolo neurone probabilmente coinvolgerebbe più di un singolo transistor.

— JustJeff
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Senza dubbio questo (il pacchetto TO-92) è il "transistor" a cui l'autore stava pensando.

— dmckee --- ex-moderatore gattino

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c m^{3}

$cm^3$

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@stevenvh - sai, non è del tutto sorprendente. Non mi sono preoccupato di cercare i numeri proprio in b / c, sospettavo che Dawkins probabilmente stesse esagerando per effetto. Apparentemente, ci resta da supporre che gli unici transistor di cui Dawkins fosse a conoscenza fossero TO-3's = P

— JustJeff,

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"suppongo che gli unici transistor di cui Dawkins fosse a conoscenza fossero i TO-3" - Non lo toccherò nemmeno :-)

— Stevenvh,

TO-3, come il 2N3055! hFE di 5 (a 10A)

— Federico Russo,

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Questa è una citazione errata! The Selfish Gene non è stato scritto nel 1989. È stato scritto nel 1976!

Ciò che Richard Dawkins pubblicò nel 1989 fu la seconda edizione del libro. In effetti, questa seconda edizione include note di chiusura in cui ha aggiornato i dati sui transistor:

"... le mie osservazioni su [computer] sono diventate [...] datate. [...] Il numero di equivalenti a transistor che oggi potresti mettere in un teschio deve essere di miliardi."

Dawkins ha fatto i compiti prima di scrivere sui transistor, non hai fatto i tuoi prima di citarlo ...

— Alonso
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becko non sosteneva che il 1989 a cui si riferiva fosse la prima edizione. E non è un errore di quotazione; è esattamente ciò che dice il libro. Se RD vuole essere sicuro che il lettore non perda le note di chiusura, dovrebbe aggiungere riferimenti ad esse.

— Stevenvh,

@Alonso: ho perso quell'endnote. Grazie per averlo portato alla mia attenzione.

— becko,