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為什麽說 CPU 是人造物的巔峰?

2020-03-17數位

扯個比較題外的東西

差分機

英國科學家巴貝奇在1819年設計出來,在1822年就做出了可動模型,他想借助精密的機械齒輪傳動,蒸汽機為動力,用齒輪的排列儲存數據。他和現代電腦的關系,不亞於世界上第一台連弩和電磁步槍。

為此繪制了2000張組裝圖個50000多張零件圖。但是在巴貝奇有生之年,受制於當時的工業水平,地表最強的工業國舉國之力也沒有把分析機完整的制造出來。如果分析機能在當時被制造出來,憑借其運算力,現代電腦可能會提早100年出現。

但是巴貝奇此時已經意識到了差分機的巨大潛力,假以時日一定可以制造出更巨大運算更快的機器!這只是時間問題!他的理念過於超前,遠遠超越了他那個時代的工業水準,他甚至想像出了未來的模樣。人類文明獲得了堪比神賜的恐怖運算力,扶搖直上一飛沖天。他甚至想穿越到未來百年後看看世界的模樣,就算是只看幾分鐘然後馬上死去也值了。如果他能穿越到現在,你把隨便一台智慧型手機,PC擺在他的面前,並且只需要告訴他人類如何用半導體實作了他的差分機,並且運算力是差分機的千萬億倍,然後帶他逛逛現在的世界,他一定會淚如雨下,興奮到大腦顫抖說不出話。

不知道你們不能理解巴貝奇的心情,如果放在現代人身上,大概就是,可控核融合取得了重大技術突破,實作已經變成了可能,人類已經進入天堂模式和星辰大海的倒計時,但是你有生之年是看不到了,而且這個重大突破是你貢獻的,不知道你願不願意用生命去換幾分鐘一窺未來的機會。

還有一個藝術概念叫蒸汽龐克。是人類科技發展的另一條世界線。差分機在那個時候就被成功制造出來,人類工業獲得了長足的進步,用愈加復雜的物理機械結構實作運算。電腦提前100年出現,同時審美停留在了維多利亞時期,保留了華麗復雜的特點。於是我們看到了蒸氣龐克那巨大的機械飛空艇,裸露在外的傳動齒輪和蒸汽管道,看似原始卻暗藏黑科技,能做到人類現在都做不到的各種機械。

這是沸騰於齒輪上的浪漫,是精密運算結構與機械美學的完美結合。是能讓理科生原地高潮的完美設計。因為他在用最物理的,最直觀的方式給你展示著運算過程。

回到正題,很多人之所以覺得CPU平平無奇,一方面是價格問題,另一方面是因為他的運算過程,對於普通人真的不夠直觀,你無法想象到一個指甲蓋大小的金屬片層層疊疊的暗藏了多少「齒輪」。上億「齒輪」的超大規模積體電路需要怎麽樣的智慧才能讓他們協調一致且數年數十年不出大的故障。

不需要全部CPU,只需要其中的冰山一角的一角,做成物理機械結構,放在你的面前,你就會明白這個東西有多復雜。而這樣復雜的東西,在這個小小的金屬片裏還有上億個。