二进制乘法_二进制运算计算器


金磊 梦晨 报自 凹非寺

在辛丑牛年,也就是那令人难忘的2021年,《我的世界》中一名高二学生因他非凡的执着与毅力,在B站收获了广泛关注。

他未曾接触过数电知识,却以零基础开始,只为了深入理解计算器的原理。

然后,他就在《我的世界》里打造了一款“理论上的最快”四则计算器。

这款计算器在0.05秒内就能完成运算!令人惊叹不已。

这位ID为“史蒂夫的骨灰”的玩家,自去年10月开始这个项目。尽管他正在读高二,但只有周末和放假时才能推进这一计划。

这让许多网友心疼地说道:“他做得如此熟练,真令人心疼。”

也有些网友回忆起曾经读过的《编码》一书中的说法,书里曾说那么多继电器组合是不可能的。而他们惊呼,因为这款“梦中之物”在《我的世界》中真的实现了!

小鹏汽车也忍不住来凑热闹了:期待在《我的世界》中看到一台智能汽车的诞生。

接下来,让我们一同走进这位高中生的爆肝之作。

让我们看看这款计算器的实际运行效果。视频中提到的“游戏刻”即gt(GameTick),是理论上《我的世界》游戏程序更新一次数据的时间,也就是0.05秒。

这款计算器在1秒内就能完成加减乘除四种运算!这为了实现这样的速度,Up主史蒂夫的骨灰把计算器体积和结构设计得相当复杂。

过去的《我的世界》红石电路计算器都需要一定的运算时间,这是因为游戏中的信号传输元件存在延时。红石电路将1秒分为10份,每份称为“红石刻”,即0.1秒。无论怎样优化,都无法在小于1红石刻的时间内完成运算。

史蒂夫的骨灰君采用了另一种思路,他使用元件来实现电路。激活时的响应是瞬间的,这样就能让红石信号无延时地传递。整个电路的运算时间理论上就限制在了游戏刻即0.05秒内。

虽然个人电脑的CPU性能限制了实际运行时间,但史蒂夫的骨灰君的创意已经让这一项目成为了可能。那么庞大的工程是如何完成的?

要回答这个问题,我们还得回溯到一年前。当时史蒂夫的骨灰君的想法很简单,就是想用《我的世界》来研究一下计算器的原理。于是他先设计了一个加法架构,随后又搞出了个乘。最初的他并未打算制作完整的计算器,但后来觉得既然开始了,就一步步深入研究下去吧。