三体I·18.三体、牛顿、冯·诺伊曼、秦始皇、三日连珠
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冯·诺伊曼用秦始皇的士兵构建人列计算机计算的系统部件:
与门、与非门、或非门、异或门、同或门和三态门及非门。
构建“与门”:
“我不知道你们的名字,”冯·诺伊曼拍拍前面两个士兵的肩,
“你们两个负责信号输入,就叫‘入1’、‘入2’吧,”他又
指指最后一名士兵,“你,负责信号输出,就叫‘出’吧。”
他伸手拨动三名士兵,“这样,站成一个三角形,出是顶端,
入1和入2是底边。”
……
牛顿不知从什么地方掏出六面小旗,三白三黑,冯·诺伊曼接过来
分给三名士兵,每人一白一黑,说:“白色代表0,黑色代表1。
好,现在听我说,出,你转身看着入1和入2,如果他们都举黑旗,
你就举黑旗,其他的情况你都举白旗,这种情况有三种:入1白,
入2黑;入1黑,入2白;入1、入2都是白。”
及“或门”:
冯·诺伊曼转向排成三角阵的三名士兵:“我们构建下一个部件。你
,出,只要看到入1和入2中有一个人举黑旗,你就举黑旗,这种情
况有三种组合——黑黑、白黑、黑白,剩下的一种情况——白白,
你就举白旗。明白了吗?好孩子,你真聪明,门部件的正确运行你
是关键,好好干,皇帝会奖赏你的!下面开始运行:举!好,再举!
再举!好极了,运行正常,陛下,这个门部件叫或门。”
他们组建了一千万个这样的门部件,再将这些部件组合成一个系统,
这个系统就能进行他们所需要的运算,解出那些预测太阳运行的微分
方程。这个系统,他们把它叫做“计算机”。
“三千万秦国军队宏伟的方阵铺展在大地上,这是一个边长六公里的
正方形。在初升的太阳下,方阵凝固了似的纹丝不动,仿佛一张由三
千万个兵马俑构成的巨毯,但飞翔的鸟群误入这巨毯上空时,立刻感
到了下方浓重的杀气,鸟群顿时大乱,惊慌混乱地散开或绕行。”
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“成计算机队列——”
下面的大地上,方阵均匀的色彩开始出现扰动,复杂精细的回路结构
浮现出来,并渐渐充满了整个方阵,十分钟后,大地上出现了一块三
十六平方公里的计算机主板。
冯·诺伊曼指著下方巨大的人列回路开始介绍:“陛下,我们把这台计
算机命名为‘秦一号’。请看,那里,中心部分,是CPU,是计算机的
核心计算元件,由您最精锐的五个军团构成,对照这张图您可以看到里
面的加法器、寄存器、堆栈存贮器;外围整齐的部分是内存,构建这部
分时我们发现人手不够,好在这部分每个单元的动作最简单,就训练每
个士兵拿多种颜色的旗帜,组合起来后,一个人就能同时完成最初二十
个人的操作,这就使内存容量达到了运行‘秦1.0’作业系统的最低要
求;你再看那条贯穿整个阵列的通道,还有那些在通道上待命的轻骑兵,
那是BUS,系统总线,负责在整个系统间传递信息。
“总线结构是个伟大的发明,新的插件,最大可由十个军团构成,能够
快捷地挂接到总线上运行,这使得‘秦一号’的硬件扩展和升级十分便
利;再看最远处那一边,可能要用望远镜才能看清,那是外存,我们又
用了哥白尼起的名字,叫它‘硬盘’,那是由三百万名文化程度较高的
人构成,您上次坑儒时把他们留下是对了,他们每个人手中都有一个记
录本和一支笔,负责记录运算结果,当然,他们最大的工作量还是作为
虚拟内存,存贮中间运算结果,运算速度的瓶颈就在他们那里。这儿,
离我们最近的地方,是显示阵列,能显示计算机运行的主要状态参数。”
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