辛丑牛年(2021),《我的世界》,一高二學生因爆肝在B站火了,
他從未接觸過數電,一切從零開始,僅僅是為了搞清小算盤的原理,
然后……然后……
就直接在《我的世界》里肝出了個“理論最快”四則小算盤:
0.05s完成運算!
這位ID為“史蒂夫的骨灰”的Up主,是從去年10月開始這個項目,由于在上高二,只有周末和放假才有時間推進。
瞧瞧,這密密麻麻的零部件,這可都是他“億點億點”純手工搞上去的。
引得網友直呼:熟練地讓人心疼,
也有人回憶起讀過的《編碼》一書中的話——“這么多繼電器組合太大了,現實中做不到”,而后驚呼道:
好家伙,在《我的世界》直接夢想成真了!
甚至連小鵬汽車都來湊熱鬧了:
快進到在《我的世界》做出一臺智能汽車【狗頭】
接下來,讓我們共同走進這位高中生的爆肝之作。
理論最快四則小算盤
先來看看小算盤實際運行效果:
視訊里說的gt也就是“游戲刻”(GameTick),指理論上《我的世界》游戲程式更新一次數據的時間:0.05s。
這里可以看出,加減乘除四種運算全在1游戲刻之內得出結果!
就是為了實現這個速度,UP主骨灰君才把小算盤體積做到這么大、結構這么復雜。
過去在《我的世界》中用紅石電路做小算盤,或多或少都需要一些運算時間。
這是因為游戲中傳輸信號的元件會產生0.1秒的延時,
與整個游戲的運行速度不同,紅石電路是把1秒分成10份,每份稱為1紅石刻,也就是0.1秒。
這樣無論怎么進行優化,都不能在小于1紅石刻的時間里完成運算,
骨灰君采用另一個思路,用另一個元件活塞來實現電路。
活塞可以在小于1紅石刻的時間內完成一次推拉,相當于在電路中產生一個脈沖信號。
以這種方式傳遞信號,整個電路的運算時間,理論上限就是1游戲刻=0.05s了。
當然,由于CPU性能的限制,在個人電腦上實際運行時間會長一些,
整套小算盤運行起來非常吃配置,不加水冷的話CPU直接飆到3位數溫度。
這么龐大的工程,到底是怎么做出來的?
怎么肝出來的?
說到這個問題,時間還得回溯到1年前。
當時骨灰君的想法非常的簡單,就是想用《我的世界》來研究一下小算盤的原理,
所以就先設計了一個加法架構,一段時間之后,還搞出來了個乘法器,
當時的他,其實沒有想過做完整的一個小算盤,但后來覺得既然開始了,那就一步步研究吧,
而且將數電和械電結合,過程中可以說是困難重重,
但骨灰君認為:
想到可能很多人是看到我的工程動態才留下的,我更應該把這個工程做到底,
從動態區中不難看出,骨灰君真的就是一步一個腳印,每突破一個困難就會記錄下來。
例如把二進制轉為BCD碼的模塊就得搭700米長的方塊,甚至超過了游戲的默認顯示范圍。
BCD碼是用4位二進制表示十進制中的0-9,相當于不把123當成“一百二十三”,而是當成“一二三”再分別用二進制表示,
再例如由于耗時過長,游戲都更新了,有改動的部分還得重新調整:
而后更是像在給粉絲們做“工作匯報”一樣:
進度:XXX,
于是,就這么一點一滴像打地基一樣,小算盤的各個部件就做好了。
到后來,當初教他數電基礎的網友反倒跟不上了,
最后的工作,用骨灰君的話就是“簡單組裝一下”。
(講真,有被凡爾賽到,瞧瞧彈幕的反饋)
乘法模塊:
BCD轉binary:
Binary轉BCD(整數):
……
最后是顯示器+總控電路:
大功告成!
網友:5000粉整出50W粉的活
如此浩大的工程,出了bug怎么辦?
還別說,真有網友問了這個問題:
骨灰君也對此作出了回復:
檢查一整天找出4個錯誤方塊……
自但更多的網友還是“膜拜”于骨灰君之肝:
還有集成電路設計專業的來招人:
回到這個項目的初衷,其中一個讓骨灰君堅持的理由,就是為了當時近5000的粉絲。
而有網友認為,Up主的工程,堪稱“50W粉的活”。
不過放眼現在,骨灰君的粉絲量已經達到了1.4W!
恭喜,恭喜!
同時也期待骨灰君下一次的力作,不過要等到聯考以后了~