感受着这来之不易的“智力加成”,看着cpu结构图,林奇脑海里的思路越发清楚——
第一步,攻
与或非逻辑门,当前已经达成。地址失效发送任意邮件到 Ltxs Ba@gmail.com 获取最新地址
第二步,从最简单的模块开始,加法器。
第三步,模块继续推进扩展——信号长度转换器、多态选择器、储存器、译码器、补码器、移位器……
第四步,更复杂的模块——加减法器、乘法器、除法器、可读写储存器阵列、寄存器、程序计数器……
第五步,算术逻辑单元和控制逻辑单元。
第六步,计算机达成。
记忆宫殿内,林奇已经忍不住将“巨龙灵魂”制作拼图,做起“玩泥
”的游戏来。
他所选择的也是最简单的“加法器”。
顾名思义,它只负责执行“加法运算”,是“算术逻辑单元”(alu)的基础,也是乘法器的重要组成部分,而在系统内常常负责计算地址、索引等数据。
对林奇的“法术模型”所需要的庞大计算基础,加法器自然更是重中之重!
甚至可以说,看懂了整个加法器的运转,就看懂了二进制之于计算机的意义,甚至打通了“硬件”与“理论”之间的隔膜,明白计算机为何能够运转计算。
掌握“逻辑门”构型的林奇,默默完成图形拷贝工作后,开始将塑造出一个个逻辑门。
与门(1+1=1,1+0=0,0+1=0,0+0=0)
或门(1+1=1,1+0=1,0+1=1,0+0=0)
非门(1=0,0=1)
前两者的结果取反,便是“与非门”以及“或非门”。
林奇通过四个“与非门”或者五个“或非门”便实现了“异或”——
输
相同,便得零。(1+1=0,0+0=0)
输
不同,便得一。(1+0=1,0+1=1)
这四条看似平淡无奇的公式,便是二进制的加法!
一加一后,个位数便会变为零,下一位便会进一。
所以林奇再添加一个与门作为进位所用,就能够完美表达出加法!
一理通,万理明。
对于逻辑门而言,麻烦的是它需要不断复制,但强大的也是他可以复制。
两位数相加,一些
的脑海里便计算不过来。
但是对于无
的“加法器”而言,不过是多几个自己的复制体参与罢了。
一边拿着镰刀来割韭菜,另一边是开着收割机来推平。
怎么比?
工业革命能够掀起无比的狂澜,将一切旧制度下的生产力
碎,便在于“机器”哪怕效率不如“
”高,不如“
”灵活,但靠着规模
它便能够呈指数级
发。
不过林奇很快还是发现他的限制,就是当前制作出来的“逻辑门”结构,都太过庞大,他必须要进行微缩。
并且逻辑门的无敌之外,他还缺乏了一个关键的节点——
时序电路。
组合逻辑电路与时序逻辑电路,才是计算机的两条腿。
参加工作的
一多,便会导致手忙脚
的一幕。
所以早上跑
才会有一位
专门喊着“一二一”,协调所有
的步伐速度。
包括计算机也是如此,在加法器这些算计逻辑单元之外,还有有一位“司令官”喊
令,省得这边计算着上一刻的数据,这边又新的数据进来冲突了。
这就带来了“时序”的诞生。
就如同手表般的指针般,时钟信号每过一个周期,寄存器就会给算术单元一个新输
,从而带来新的输出,这便完成了一次计算。
相当于执行了一条指令,这个时钟周期里,所有的单元动作整齐划一。
时常会看到cpu标注的数据,除了多少核心、多少纳米的工艺,另外关键一点便是——主频。
诸如3.5ghz,便代表每秒可以执行三十亿以上的时钟脉冲信号。
除此之外,他要解决的同样是历史上面对的问题——计算机的微小化问题。
区区几个逻辑门结构,便占据了脸盆大小,比起历史上的
掌大的“真空管”都小不到哪里去,更别说后来那堪称二十世纪最重要发明的晶体管。
搞不好,他还没搭建几个模块,整个记忆宫殿便被占满。
“嗯?”
忽然林奇感到
脑中的热能急速褪去,如同一同扎
冰冷的凉水之中,无比寒意袭来。
脑中聪慧的思路、想象既有所得的快感,骤然失去,丝毫不剩。
无比的失落感
袭来,紧紧地包裹全身,让他感受到一
难以察觉的孤独感。
仿佛那种作弊后被抓到的恐