[музыка]

Адна з найкруцейшых рэчаў,
што я даведалася аб схемах гэта тое,

што яны могуць быць формай мастацтва: калі ў мяне ёсць ідэя, я магу рэалізаваць яе з дапамогай электрычных схем.

Таму, калі ў цябе ёсць ідэя, ты можаш выкарыстаць тэхналогіі, каб ажыццявіць яе.

Кожны ўвод альбо вывад для камп'ютара гэта пэўны від інфармацыі,

які можа быць рэпрэзентаваны як уключаны або выключаны электрычны сігнал

альбо нулі і адзінкі.

Каб апрацаваць інфармацыю, якая паступае і вывесці нешта,

камп'ютару патрэбна мадыфікаваць і аб'ядноўваць сігналы, якія паступаюць.

Каб зрабіць гэта, кам'ютар выкарыстоўвае мільёны маленькіх кампанентаў, якія складаюць электрычную схему.

Давайце падрабязней паглядзім на тое, як электрычныя схемы могуць пераўтвараць і апрацоўваць інфармацыю, якая прадстаўлена ў нулях і адзінках.

Гэта неверагодна простая схема.

Яна прымае электрычны сігнал і пераварочвае яго.

Калі падаецца сігнал 1, то ад схемы мы атрымліваем 0,

і наадварот.

Сігнал, які паступае - не той самы, што і той, які выходзіць, таму мы называем такія схемы адваротнымі.

Больш складаныя электрычныя схемы могуць прымаць шмат сігналаў, камбінаваць іх і выдаваць розныя вынікі.

У гэтым прыкладзе электрычная схема прымае два сігналы, кожны з якіх можа быць і адзінкай, і нулём.

Калі адзін з сігналаў гэта нуль, то вынік таксама нуль.

Гэтая электрычная схема выдаст адзінку толькі тады,

калі абодва сігналы гэта адзінка. Такую электрычную схему мы называем "і".

Існуе шмат невялікіх схем, якія праводзяць простыя лагічныя падлікі.

Злучыўшы іх мы можам атрымаць больш складаныя электрычныя схемы, якія праводзяць больш складаныя разлікі.

Напрыклад, вы можаце зрабіць схему, якая складвае два біты разам і завецца "суматар".

Гэтая схема прымае два асобныя біты, кожны з якіх 1 або 0, і складае іх, вылічваючы суму.

Сума можа быць 0+0=0,

0+1=1, або 1+1=2. [10 — гэта два ў бінарным кодзе]

Патрэбна два правады на выхадзе, бо для паказу сумы можа спатрэбіцца дзве лічбы каб паказаць суму.

Калі ў вас ёсць просты суматар для складання двух бітоў інфармацыі,

вы можаце злучыць некалькі экземпляраў разам каб складваць большыя лічбы.

Напрыклад, як 8-бітны суматар складае лічбы 25 і 50.

Кожная лічба прадстаўлена 8-мю бітамі,

у выніку чаго 16 розных электрычных сігналаў накіроўваецца ў схему.

Схема 8-бітнага суматара ўтрымлівае шмат маленькіх суматараў унутры, якія разам вылічваюць суму.

Розныя схемы могуць выконваць іншыя простыя вылічэнні, як адыманне або множанне.

На самой справе, усе аперацыі камп'ютара — проста шмат маленькіх аперацый адразу.

Кожная асобная аперацыя настолькі простая, што магла б быць зробленая чалавекам,

аднак схемы ўнутры камп'ютара нашмат хутчэй.

Раней электрычныя схемы былі вялікія і грувасткія,

і 8-бітны суматар мог быць памерам з лядоўню, а простыя вылічэнні займалі ў яго некалькі хвілін.

Сёння камп'ютарныя схемы мікраскапічныя і нашмат хутчэйшыя.

Чаму меншыя камп'ютары хутчэй?

Ну, гэта таму, што чым менш схема, тым меншая адлегласць, якую электрычнаму сігналу трэба прайсці.

Электрычнасць рухаецца амаль са скорасцю святла, таму сучасныя схемы могуць рабіць мільярды вылічэнняў у секунду.

Таму, калі вы гуляеце ў гульню, запісваеце відэа, даследуеце космас,

усё, што б вы не рабілі з дапамогай тэхналогій, патрабуе неверагодна хуткай апрацоўкі інфармацыі.

За гэтай складанасцю хаваецца шмат маленькіх схем, што пераўтвараюць бінарныя сігналы

ў веб-сайты, відэа, музыку і гульні.

Гэтыя схемы нават дапамагаюць нам расшыфраваць ДНК для таго, каб паставіць дыягназ і вылечыць хваробу.

А што б вы хацелі зрабіць з усіх гэтых схем?

[Канец]