Apakah ada yang lebih rendah dari level bit 1s dan 0s?

Ketika mempelajari tentang arsitektur komputer dan cara kerjanya, kami berpikir bahwa bahasa terendah yang dapat kami temukan yang dipahami oleh mesin adalah biner sebagai 1 & 0. Dan apa pun yang kita masukan harus diubah / dikonversi ke biner, tetapi menjadi angka binerbukankah itu berarti bahwa kita memerlukan juru bahasa lain / kompiler untuk mengubah biner menjadi bahasa mesin yang sebenarnya? Kita semua tahu dari elektronik bahwa komputer terutama terdiri dari cpu yang merupakan IC yang karena itu terbuat dari transistor dll, dan satu-satunya hal yang dipahami oleh alat-alat itu adalah listrik, oleh karena itu listrik akan menjadi bahasa yang dimengerti terendah untuk komputer. Jadi kekhawatiran saya adalah, apakah biner benar-benar 1s & 0s atau 1s & 0s hanya digunakan untuk mewakili tidak adanya dan atau adanya listrik? Seandainya itu hanya representasi untuk tidak adanya atau adanya listrik, bukankah akan ada bahasa perantara atau bahkan lebih rendah antara perintah yang kita input dan biner, sehingga sirkuit akan tahu ke mana harus mengirim arus ke dan ke mana tidak?

Komputer digital bekerja sehingga (hampir) pada suatu titik waktu tertentu, setiap kawat membawa (kira-kira) satu dari dua tegangan yang mungkin, satu menandakan $0$ dan yang lainnya menandakan $1$. Tegangan tergantung pada konvensi yang digunakan. Dalam hal ini, komputasi digital bekerja dengan baik$0$dan $1$s. Namun, bahkan komputer digital berinteraksi dengan perangkat analog, seperti penyimpanan fisik dan jaringan. Cara data dikodekan dalam jaringan bisa agak berbeda, karena beberapa bit dapat dikodekan sekaligus, tergantung pada pengkodeannya.

Biarkan saya menjelaskan kualifikasi saya dalam kalimat pertama di atas. "Hampir" mengacu pada kenyataan bahwa ketika kabel beralih dari$0$ untuk $1$atau sebaliknya, akan ada tegangan menengah. Sakelar ini disinkronkan di semua kabel sehingga setiap kali kabel "dibaca", sakelar (jika ada) sudah terjadi. "Kasar" mengacu pada fakta bahwa voltase tidak tepat. Ada dua rentang kecil voltase yang sesuai$0$ dan $1$. Perangkat harus dapat "membaca" bit di seluruh rentang ini, tetapi biasanya "menulis" mereka lebih ketat.

pertanyaannya tidak terlalu jelas & memiliki beberapa kesalahpahaman atau penerapan istilah yang salah (misalnya "bahasa yang lebih rendah") tetapi menafsirkannya dengan cara yang lebih umum / metaforis / analogis / longgar, ya :

• satu studi kasus yang menarik di sini adalah flip flop logis (lihat juga Bagaimana memahami SR Latch ) yang karena memiliki loop umpan balik, tidak dapat benar-benar dianalisis secara logis dalam hal 0's & 1's dan harus dianalisis lebih sebagai perangkat analog
• yang waktu dari rangkaian tersebut adalah penting dalam memahami sifat dinamis dari flip flop. cara yang sangat berguna untuk memahami itu adalah plot tegangan / waktu.
• "di bawah" 0 dan 1 dari rangkaian logis adalah tegangan analog kontinu / nondiskrit , dan elektronik biner dapat dikatakan "mengontrol" sinyal analog dengan ketat menjadi batas yang sangat terbatas.
• ada kasus di mana "rusak" misalnya misalnya pada chip IC , elektronik gerbang yang rusak atau desain marjinal dapat menyebabkan chip gagal dan jatuh dari "amplop" biner.
• komponen dasar lain dari elektronik non-biner adalah noise . sebagian besar desain IC dapat dianggap sebagai mengendalikan / meminimalkannya. sebenarnya elektronik biner dapat dilihat sebagai alat untuk menghilangkan noise dari sirkuit untuk mencapai sinyal "tanpa suara".

Anda menanyakan beberapa hal berbeda menjadi satu pertanyaan. Mungkin ide yang bagus untuk mengurai masalah untuk diri sendiri. Anda berbicara tentang fisika, definisi industri dan arsitektur perangkat lunak / komputer.

bahwa bahasa terendah yang dapat kita temukan bahwa mesin mengerti adalah biner sebagai 1 & 0. Dan apa pun yang kita masukan harus diubah / dikonversi ke biner.

Mari kita lakukan bagian ini dulu. Komputer modern didasarkan pada sirkuit listrik. Misalnya sebagian besar prosesor ARM dapat berjalan pada 5 volt. Karena cara prosesor ARM dibangun di pabrik, prosesor memahami sinyal ~ 0 volt sebagai 0 bit dan ~ 5 volt sebagai 1 bit. Itu adalah definisi yang dipilih oleh seseorang.

tetapi menjadi bilangan biner bukankah itu berarti bahwa kita membutuhkan juru bahasa lain / kompiler untuk mengubah biner menjadi bahasa mesin yang sebenarnya?

Saya tidak sepenuhnya mengerti apa yang Anda tanyakan di sini. Tetapi katakanlah Anda mencari dari perspektif perangkat lunak. Kemudian, program akhirnya akan ditransformasikan dalam garis bit aktual dan garis bit yang memberi tahu CPU apa yang harus dilakukan dengan bit tersebut. Ini dimasukkan ke dalam CPU (unit pemrosesan) dan berdasarkan pada arsitektur prosesor tindakan akan dilakukan pada data.

Kita semua tahu dari elektronik bahwa komputer terutama terdiri dari cpu yang merupakan IC yang karena itu terbuat dari transistor dll, dan satu-satunya hal yang dipahami oleh alat-alat itu adalah listrik, oleh karena itu listrik akan menjadi bahasa yang dimengerti terendah untuk komputer. Jadi kekhawatiran saya adalah, apakah biner benar-benar 1s & 0s atau 1s & 0s hanya digunakan untuk mewakili tidak adanya dan atau adanya listrik?

Seperti yang saya sebutkan sedikit di atas, ini adalah cara komputer dibangun. Anda dapat menjalankan prosesor pada voltase lain tetapi tidak berfungsi (saya pikir). Karena definisi tertentu dibuat tentang pada tegangan berapa bit adalah 0 atau 1.

Seandainya itu hanya representasi untuk tidak adanya atau adanya listrik, bukankah akan ada bahasa perantara atau bahkan lebih rendah antara perintah yang kita input dan biner, sehingga sirkuit akan tahu ke mana harus mengirim arus ke dan ke mana tidak?

Yup, pada dasarnya sinyal analog. Tetapi perlu diingat sebagian besar waktu ini dikonversi oleh ADC (analog digital converter) menjadi nilai bit yang mewakili tegangan yang telah ditentukan pada saluran itu.