CPU|接地气系列：认识计算机(1)开关灯到二进制 CPU

文章图片

文章图片

【CPU|接地气系列：认识计算机(1)开关灯到二进制】
本人发了一个系列的酷睿12代CPU详解，发现很多人可能不是很懂计算机体系，当然这个无所谓，术业有专攻，纯面向对象的程序员都不见得懂计算机底层原理。更主要的，是计算机知识枯燥无味。这里就开坑说一下。
本系列说人话接地气，不讲高深莫测的理论，不用枯燥的数据，就是简单的有趣的科普。晦涩难懂的书本可以扔了先，并且个人认为，脱离群众的东西全都该扔了，谁家孩子不想学习也可以拉过来看看哈哈。
我们用的十进制是逢10进1 ，比如10+1=11这个大家都理解。为何人类用10进制呢？因为每个人都有10个手指头。我们古老的祖先计数，都是到10了进行下一轮。全世界的古人类都是如此，这就是习惯。其实，数学上来说， 12进制都比10进制有效率，就是一打鸡蛋12个。当然，如果你要用手指头玩十二进制加减法，当我没说。

计算机不是十进制，现在全世界的计算机都是二进制驱动的。二进制就是0跟1的组合。比如， 1+1=10 ，因为进位了。 10+1=11以此类推的话11+1=100 ，进到了三位。为何计算机采用二进制呢？因为简单，只用处理两个数。如以一个灯泡举例子，通电为1 ，断电为0 。那我们先把10进制加减法转为二进制计算，然后可以用灯泡亮暗来表示。我做个图大家看看。

为何计算机中，二进制是用0010来表示10呢？因为要申请足够长的内存保留可能的灯泡数量。如果就是10+11 ，结果是101 ，就超过了本来只有两个灯的位置，结果就是错的，这就是内存溢出的模型。所以计算机内存容量很重要，大量内存浪费也不可避免。
关注我，看接地气的计算机科普。
为何用灯泡来模拟二进制加法呢？因为计算机的计算，就是二进制位的加减。计算机CPU内部，就是每个计算单元(比如二极管) ，它本来就是通电为1 ，断电为0的。要做一个2+3=5的加法，如果计算机一周期只能做一次这种计算，就需要12个二极管位置，二极管位置就是需要的内存。

计算机的本质，就是操作计算单元做二进制加减法。万物都可通过算法变成二进制。计算机本身，它的逻辑并不强。计算机的优势跟所有人类发明的东西一样，就是速度快。比如随便一个民用CPU ，频率都是1GHZ起步的。 HZ是频率单位，比如交流电一秒钟50hz就是变了50次方向， 1GHZ就是一秒钟CPU内部可以操作10亿次计算单元。计算机跟电动机，汽车等是一样的，以速度取胜，并没有什么智慧，也没有什么神奇之处。神奇的不是计算机，而是把算法写成复杂程序，让只认识0101的计算机实现千奇百怪功能的人，比如你，比如我，每个人，才是一切的基础。
计算机并没有大家想的那么智能，什么人脸智能识别啦，大数据AI核对啦，都是瞎胡扯的东西，现在没有任何智能计算机，本质还是在海量数据库里做对比，相似度高了就是1 ，相似度低就是0 ，计算机就是这么回事。
好，那本期的内容就是，认识了计算机的加减法，内存的作用， CPU的基本工作原理。如果你能坚持看到这里，这意味着你很有学习精神嘛。下一期的话，讲一下计算机乘除法，小数点。不要求会什么懂什么，理解就好。本系列会慢慢坚持更10篇。