分层思想。
四层的模型 :
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最底层的是半导体物理学,
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晶体管开关,是建立在半导体物理学上的模型,
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逻辑门,是建立在开关上的模型,
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CPU,是建立在逻辑门上的模型。
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半导体物理学
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它最细微处的结构尺度只有10纳米 —— 也就是一亿分之一米,相当于20个硅原子并在一起的宽度。
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晶体管开发
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它有三个“级”,代表电流的输入和输出。左边那个叫做“栅极(Gate)”,上下一个叫“源极(Source)”,一个叫“漏极(Drain)”。
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逻辑门
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一个晶体管和一个互补晶体管来实现一个“非门”。
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CPU
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这张图就是用67个逻辑门组成的一个“运算器(ALU)”,制作这些逻辑门总共用了大约400个晶体管。
除了最底层是物理学给的之外,其他每一层都首先是工程师想出来的模型。CPU 是个硬件,而设计 CPU 却几乎全是理论 —— 就好像艺术创作一样。
只有 CPU 这种人为设计的分层,才有那么清楚的逻辑结构。这个逻辑结构不但给了设计师自由,而且保证了通用性。









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