0和1凭啥这么牛?

时间:2019-09-18 08:45:18 作者:腾讯5分彩代理 热度:99℃
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  • (以下为视频文字部分) 我们都知道,芯片神通广大,从手机到电脑到航天飞船,都要用到它,而且还是C位!它咋就这么牛呢?这么小个玩意儿,它又是如何下达那么多复杂的指令的呢?好,今天咱们就讲讲芯片到底是咋玩的?以晶体管为计算单元的芯片为例,它里面是由无数的晶体管构成的,晶体管是干啥的呢?打个比方说吧,你可以把晶体管理解成一扇门,而我们所下达的指令就是通过这一扇扇门来完成。清华大学微电子所所长魏少军在《中国经济大讲堂》中说:“它大概都是这样的原理,有一个闸门能够控制它中间的电流或者是0,或者是1,或者一个电流是0,还有一个电流达到最大,从此产生所谓的二值逻辑”。这么说吧,晶体管的原理就是用二进制法来实现运算。它最基础的原理就在于做两件事:开门和关门,如果开门认为是“1”的话,那么关门就认为是“0”。老铁你可能要说:“别唬我,这玩意就是绝活了?我家二哈都会自己开门!”别急,话没说完,一扇门的开关当然算不了什么,但门一多,它代表的事儿可就多啦。举个最简单的例子,咱先不多说,就3扇,如果门都是关着的,也就是说3个“0”,那我们就让它表示数字0;如果最后的门打开了,也就是说现在是“001”了,那我们就让它表示数字1;如果只有倒数第二扇开了,“010”代表的就是2;如果倒数后二扇都开了,“ 011”代表的就是3;同理,“ 100”代表4;“101”代表5;“110”代表6……这就是所谓的二进制,是信息科学的语言。就这3扇门,最多能表示多大数字呢,我告诉你,是“7”,算上“0”本身,3扇门能表达出0至7共8个数字,也就是2的3次方等于8。10扇门所代表的内容就是2的10次方1024那么多,64扇门就是2的64次方18446744073709551616那么多结果,这是多少?一千亿亿!那么咱们现在用的芯片,里面有多少扇这样的门呢,多的有几十亿,甚至上百亿,也就是说2的几十亿、上百亿次方,这个数是多少?好了好了,咱们还是换个轻松的话题。二进制的计算方法大家都简单了解了,那么它是如何变成我们的指令的?我们还是以三扇门来举例。 门A:开代表翠花,关代表狗剩。 门B:开代表起立,关代表蹲下。 门C:开代表轻轻地,关代表用力。 好,那现在我们要输入指令了,第一个指令,关门A,屏幕出现狗剩,第二个指令,关门B,狗剩蹲下,第三个指令,关门C,用力。看明白了吧,咱们平时在键盘上敲的那些字就是这样变成计算机语言的,这还只是用3扇门举的例子,如果变成刚才咱们数都数不过来的门,你说得有多少指令?完成多少功能?咱都不说这样的天文数字,就说世界上第一台电子计算机,美国宾夕法尼亚大学1945年“捅咕”出来的那玩意,用了17500扇这样的门,当然了那个门叫电子管,跟灯泡似的,亮了就是1,灭了就是0,一个意思。这个计算机有多牛呢?它能够提供每秒五千次加法运算,在这之前人们用20个小时零差错才能完成计算任务,它20秒就能完成。有的老铁可能要说了,一个门就那么大,用刚才说的这个什么灯泡,几万、几十万的,得多占地方。没错!就第一台计算机来说,它占地170平方米,2.75米高,耗电量170千瓦,平均6分多就烧坏一只电子管,笨重、费电还总坏,那时候讲的“芯片”可能真就是一片儿一片儿的……随着后来的发展,这个一片一片的东西才成为越来越小、越来越强、越来越稳的晶体管芯片啦,现在大家熟知的电脑CPU大概几十到几百平方毫米,体积是第一台计算机的百万分之一,运算功能却是它的千万甚至上亿、上十亿倍。这么点儿个小东西为啥这么牛,今天,你明白了吧… 今天是《半导体行业观察》为您分享的第2066期内容,欢迎关注。 半导体行业观察 『半导体第一垂直媒体』 实时 专业 原创 深度 识别二维码,回复下方关键词,阅读更多 AI|台积电|华为|封测|晶圆|SIC|存储|IC 回复投稿,看《如何成为“半导体行业观察”的一员 》 回复搜索,还能轻松找到其他你感兴趣的文章! 【车】〔古文〕《廣韻》九魚切《集韻》《韻會》《正韻》斤於切,音居。《廣韻》車,輅也。《古史考》黃帝作車,引重致遠。少昊時加牛,禹時奚仲爲車正,加馬。《書·舜典》車服以庸。《易·大有》大車以載。《論語疏》大車,牛車,平地載任之車也。小車,駟馬車、田車、兵車、乘車也。又山車,自然之車也。《禮·禮運》山出器車。《疏》謂其政太平,山車垂鉤,不揉治而自員曲也。又巾車,官名。《周禮·春官》巾車,掌公車之政令。《註》巾,猶衣也。巾車,車官之長,車皆有衣以爲飾,故名。又公車,署名。《後漢·光武紀》詔公卿、司隸、州牧,舉賢良方正

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