第11章 由記憶宮殿走向微處理器構架
更新時間:2021-04-14 作者:奇跡祈愿
我真不是法爺 第11章 由記憶宮殿走向微處理器構架
眾所周知，“我的世界”本質上是一款沙盒建造游戲，可以通過方塊的堆砌建造出精妙絕倫的建筑物、工藝品和藝術品。 林奇腦海中的“記憶宮殿”便可以理解為這種造物存在。 但是我的世界后期玩家不再滿足于在里面復刻“霍格沃茨”、“故宮”、“魔戒城堡”等瑰麗建筑后，隨著“紅石”的引入，讓整個游戲從石器時代進入電氣時代。 學霸們靠著“紅石”與“火把”實現了“與非門”邏輯，再跨越到超大規模集成電路模型與三維數字電路，通過規劃指令集架構、儲存器架構和指令發射方式等，復刻出了具備現代計算機雛形的精簡指令集CPU。 至于搭建整個微處理器所需要的微機原理、數字電路、編譯原理、計算機圖形學等，林奇同樣能夠從當前的藍星世界獲得，并沒有太大障礙。 一旦成功復刻出微處理器，靠著CPU的PN結便可以輕易實現硬件算法。 補碼加法算法實現“加減法”、級聯串行乘法實現“乘法”、再到“除法”、“正余弦算法”、“浮點運算”…… 瞬間林奇就找到了他在“記憶力”爆表之后，突破“計算力”的捷徑！ 然而細想之下，林奇還是冷靜下來。 由此至終，記憶宮殿再魔幻，都是基于他腦海里的產物。 本身就無法突破大腦的限制！ 這是人力可不可為的“天塹”所在。 林奇的“記憶宮殿”正是某種類似于計算機的“指針”工具，才讓他能夠輕易檢索到所有大腦接受過的信息！ 小白鼠的大腦有13個神經元結構，科學家僅僅為了分析這13個神經元便消耗了足足1TB（1024GB）的數據。 而人類的大腦，重量在3斤左右，一共140億腦細胞，神經元結構則是1000億！ 用最簡單的換算那也是7.6億TB！ 林奇的記憶宮殿能夠如此牛逼，本質上是人腦天生就如此牛逼。 而其他人缺乏了這個指針來“精確尋找”儲存對應記憶的地址而已，變成了沉沒失去的記憶。 所以林奇設想的“微處理器構架”再牛逼，終究也得是有對應的土壤才能夠實現。 就如同他記憶宮殿里，只有“記憶書籍”與“架子建筑”兩種單一材料，壓根湊不出芯片里最關鍵的“PN結”。 通過工藝與擴散作用，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體上，交界面形成的空間電荷區便是PN結。 它們的單向導電性，是電子技術的大廈之基，也是實現邏輯與非門的關鍵。 PN結加工成晶體管，晶體管加工成集成電路，再縮小制程便是超大規模集成電路——芯片。 瞬間有些沮喪的林奇，直接掏出手機準備檢索下相關論文。 這時才發覺白天認識的偶像明星兼法師學徒王若綾，對他發來了添加好友的申請。 林奇挑了挑眉便將其通過，出于人類窺秘心理，他掃視了眼對方的朋友圈，瞬間便雙眼睜大！ 王若綾的朋友圈封面背景，是一張她參加團綜的真人照，長相極為清純甜美，堪稱國民初戀的標準模板，彎彎的笑顏睫毛下是嬌俏瓊鼻與醉人酒窩，肌膚雪白如凝脂般順滑。 哎，王同學，你早上不帶著口罩，我肯定對你友善度+10086。 人性再正直，還是心向美好的容顏，長得漂亮就是真的可以當飯吃。 林奇對王若綾的好感度瞬間爆表，好奇無比地拖動朋友圈照片，觀看者她記錄的生活點滴，只是手指瞬間僵住—— “好開心，今天終于出版了第一本科普著作！” 文字下方是一本人類的神秘大腦，記憶力與計算力的障壁的配圖。 居然還是一位樹立著“學霸人設”的漂亮美女！ 仿佛瞌睡就有人送上枕頭，林奇也省得自己上知網嘔心泣血地檢索論文，當場發送一條搭訕的“信息”過去。 林奇：王同學，多喝熱水。 王若綾：？ 林奇：開個玩笑。 林奇：剛剛看到你朋友圈的書籍，所以有幾個關于大腦的問題想問問你。 白天自從王若綾拿到那份魔方速擰解法后，雖然對著他還是有三分冷漠的距離，不過拿人手短，人情不用過期作廢。 瞬間王若綾主動撥打過來，語音聊天畫面亮起，林奇順勢接聽。 “這方面還是電話說比較方面，有什么問題你問吧。”王若綾甜甜糯糯的聲音傳來。 哎，自從看了照片，連帶著聲音的識別度都提高了不少，自動加分。 林奇也是笑著說道，“沒什么，其實我就是好奇人類大腦與計算機的區別。” 此時套房隔壁的王若綾已經梳洗完畢，換上了唐老鴨睡衣，躺在被窩里練習著魔方，聽到這話，再聯想到對方的400分，心里多少有些怪怪的。 不過她還是耐心解答起來。 “你可以認為人腦本質上也是一種強大的計算機，只是千百年來遺傳算法作用下，人類進化的方向基于生死存亡的壓力，神經元中純粹用于數學運算的神經元占比并不高，更多是控制身體肌肉、儲存處理感受如視覺信息，以及抑制神經元進行降溫。” 林奇瞬間就聽懂，CPU只干計算的活，但人腦不止。 1080P的電影，每一幀也就200萬像素。 賽博朋克2077開4K分辨率一般的機子就會掉幀得不行。 純運算而言，人眼所能夠觀看與處理的像素，上限能夠達到12億像素之高，相當于全天候進行億級像素60幀以上無掉幀的運算。 就儲存而言，視覺像素便遠勝藍光電影百倍，保守按一小時1TB計算，一年便得8760TB，而前世家用機主流還只有幾TB而已。 可日以繼月地儲存下，人類依舊可以回想起數十年前曾經經歷過的一幕。 王若綾繼續解釋道，“基于‘電化學’系統的大腦的算法不長于四則運算，比起“電路”系統的計算機冗余繁雜很多，加上儲存位數有限，自然被動態儲存的計算機直接吊打了。” “不過大腦的結構適合貝葉斯算法，所以人腦日常分析事物時，像憑直覺和經驗得出的結論，這種基于貝葉斯算法的行為，便可以更快地比計算機得出結論。” 這點林奇也更有感觸，儲存位數不足，所以他得拿著實體魔方現擰才能繼續下一步。 “那人的大腦有實現計算機效果的可能么？”林奇追問道。 你不已經計算力爆表了？ 不是應該去提高記憶力？ 王若綾心內詫異，“如果你能夠用大腦模擬重排出時鐘，總線，ram尋址，加法器，各種邏輯運算器，那你本質上就和晶體管計算機沒有區別。” “哎，偷偷告訴你吧，所謂的法術模型，配合上西斯瑪那文字，本質上就是將整個‘法術算法’強行銘刻進入我們的大腦深處。” “我們每一次施法，本質上就是依靠‘記憶力’調用一次硬件算法，可一旦調用的性能不足，這才需要用‘計算力’來人工彌補算法不足。” “如果你能夠將大腦改造成CPU邏輯處理器，直接寫成法術模型的算法得了。” 林奇在這一刻，整個人，徹底呆愣住。 怎么中央魔法學院還沒到，感覺他這根金象腿的發展目標都一清二楚了？ 理想很美好。 剩下的問題就是，這該死的PN結，他得怎么實現？ 在線求。我真不是法爺 第11章 由記憶宮殿走向微處理器構架
眾所周知，“我的世界”本質上是一款沙盒建造游戲，可以通過方塊的堆砌建造出精妙絕倫的建筑物、工藝品和藝術品。 林奇腦海中的“記憶宮殿”便可以理解為這種造物存在。 但是我的世界后期玩家不再滿足于在里面復刻“霍格沃茨”、“故宮”、“魔戒城堡”等瑰麗建筑后，隨著“紅石”的引入，讓整個游戲從石器時代進入電氣時代。 學霸們靠著“紅石”與“火把”實現了“與非門”邏輯，再跨越到超大規模集成電路模型與三維數字電路，通過規劃指令集架構、儲存器架構和指令發射方式等，復刻出了具備現代計算機雛形的精簡指令集CPU。 至于搭建整個微處理器所需要的微機原理、數字電路、編譯原理、計算機圖形學等，林奇同樣能夠從當前的藍星世界獲得，并沒有太大障礙。 一旦成功復刻出微處理器，靠著CPU的PN結便可以輕易實現硬件算法。 補碼加法算法實現“加減法”、級聯串行乘法實現“乘法”、再到“除法”、“正余弦算法”、“浮點運算”…… 瞬間林奇就找到了他在“記憶力”爆表之后，突破“計算力”的捷徑！ 然而細想之下，林奇還是冷靜下來。 由此至終，記憶宮殿再魔幻，都是基于他腦海里的產物。 本身就無法突破大腦的限制！ 這是人力可不可為的“天塹”所在。 林奇的“記憶宮殿”正是某種類似于計算機的“指針”工具，才讓他能夠輕易檢索到所有大腦接受過的信息！ 小白鼠的大腦有13個神經元結構，科學家僅僅為了分析這13個神經元便消耗了足足1TB（1024GB）的數據。 而人類的大腦，重量在3斤左右，一共140億腦細胞，神經元結構則是1000億！ 用最簡單的換算那也是7.6億TB！ 林奇的記憶宮殿能夠如此牛逼，本質上是人腦天生就如此牛逼。 而其他人缺乏了這個指針來“精確尋找”儲存對應記憶的地址而已，變成了沉沒失去的記憶。 所以林奇設想的“微處理器構架”再牛逼，終究也得是有對應的土壤才能夠實現。 就如同他記憶宮殿里，只有“記憶書籍”與“架子建筑”兩種單一材料，壓根湊不出芯片里最關鍵的“PN結”。 通過工藝與擴散作用，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體上，交界面形成的空間電荷區便是PN結。 它們的單向導電性，是電子技術的大廈之基，也是實現邏輯與非門的關鍵。 PN結加工成晶體管，晶體管加工成集成電路，再縮小制程便是超大規模集成電路——芯片。 瞬間有些沮喪的林奇，直接掏出手機準備檢索下相關論文。 這時才發覺白天認識的偶像明星兼法師學徒王若綾，對他發來了添加好友的申請。 林奇挑了挑眉便將其通過，出于人類窺秘心理，他掃視了眼對方的朋友圈，瞬間便雙眼睜大！ 王若綾的朋友圈封面背景，是一張她參加團綜的真人照，長相極為清純甜美，堪稱國民初戀的標準模板，彎彎的笑顏睫毛下是嬌俏瓊鼻與醉人酒窩，肌膚雪白如凝脂般順滑。 哎，王同學，你早上不帶著口罩，我肯定對你友善度+10086。 人性再正直，還是心向美好的容顏，長得漂亮就是真的可以當飯吃。 林奇對王若綾的好感度瞬間爆表，好奇無比地拖動朋友圈照片，觀看者她記錄的生活點滴，只是手指瞬間僵住—— “好開心，今天終于出版了第一本科普著作！” 文字下方是一本人類的神秘大腦，記憶力與計算力的障壁的配圖。 居然還是一位樹立著“學霸人設”的漂亮美女！ 仿佛瞌睡就有人送上枕頭，林奇也省得自己上知網嘔心泣血地檢索論文，當場發送一條搭訕的“信息”過去。 林奇：王同學，多喝熱水。 王若綾：？ 林奇：開個玩笑。 林奇：剛剛看到你朋友圈的書籍，所以有幾個關于大腦的問題想問問你。 白天自從王若綾拿到那份魔方速擰解法后，雖然對著他還是有三分冷漠的距離，不過拿人手短，人情不用過期作廢。 瞬間王若綾主動撥打過來，語音聊天畫面亮起，林奇順勢接聽。 “這方面還是電話說比較方面，有什么問題你問吧。”王若綾甜甜糯糯的聲音傳來。 哎，自從看了照片，連帶著聲音的識別度都提高了不少，自動加分。 林奇也是笑著說道，“沒什么，其實我就是好奇人類大腦與計算機的區別。” 此時套房隔壁的王若綾已經梳洗完畢，換上了唐老鴨睡衣，躺在被窩里練習著魔方，聽到這話，再聯想到對方的400分，心里多少有些怪怪的。 不過她還是耐心解答起來。 “你可以認為人腦本質上也是一種強大的計算機，只是千百年來遺傳算法作用下，人類進化的方向基于生死存亡的壓力，神經元中純粹用于數學運算的神經元占比并不高，更多是控制身體肌肉、儲存處理感受如視覺信息，以及抑制神經元進行降溫。” 林奇瞬間就聽懂，CPU只干計算的活，但人腦不止。 1080P的電影，每一幀也就200萬像素。 賽博朋克2077開4K分辨率一般的機子就會掉幀得不行。 純運算而言，人眼所能夠觀看與處理的像素，上限能夠達到12億像素之高，相當于全天候進行億級像素60幀以上無掉幀的運算。 就儲存而言，視覺像素便遠勝藍光電影百倍，保守按一小時1TB計算，一年便得8760TB，而前世家用機主流還只有幾TB而已。 可日以繼月地儲存下，人類依舊可以回想起數十年前曾經經歷過的一幕。 王若綾繼續解釋道，“基于‘電化學’系統的大腦的算法不長于四則運算，比起“電路”系統的計算機冗余繁雜很多，加上儲存位數有限，自然被動態儲存的計算機直接吊打了。” “不過大腦的結構適合貝葉斯算法，所以人腦日常分析事物時，像憑直覺和經驗得出的結論，這種基于貝葉斯算法的行為，便可以更快地比計算機得出結論。” 這點林奇也更有感觸，儲存位數不足，所以他得拿著實體魔方現擰才能繼續下一步。 “那人的大腦有實現計算機效果的可能么？”林奇追問道。 你不已經計算力爆表了？ 不是應該去提高記憶力？ 王若綾心內詫異，“如果你能夠用大腦模擬重排出時鐘，總線，ram尋址，加法器，各種邏輯運算器，那你本質上就和晶體管計算機沒有區別。” “哎，偷偷告訴你吧，所謂的法術模型，配合上西斯瑪那文字，本質上就是將整個‘法術算法’強行銘刻進入我們的大腦深處。” “我們每一次施法，本質上就是依靠‘記憶力’調用一次硬件算法，可一旦調用的性能不足，這才需要用‘計算力’來人工彌補算法不足。” “如果你能夠將大腦改造成CPU邏輯處理器，直接寫成法術模型的算法得了。” 林奇在這一刻，整個人，徹底呆愣住。 怎么中央魔法學院還沒到，感覺他這根金象腿的發展目標都一清二楚了？ 理想很美好。 剩下的問題就是，這該死的PN結，他得怎么實現？ 在線求。我真不是法爺 第11章 由記憶宮殿走向微處理器構架
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