1
00:00:08,480 --> 00:00:11,420
Một trong những điều ngầu nhất
tôi khám phá ra về mạch điện chính là

2
00:00:11,780 --> 00:00:18,440
sơ đồ mạch điện giống một tác phẩm nghệ thuật, kiểu như
tôi có một ý tưởng sáng tạo và tôi dùng mạch điện để thể hiện.

3
00:00:20,300 --> 00:00:24,700
Vì vậy, nếu bạn có ý tưởng, bạn có thể
dùng công nghệ để biến chúng thành hiện thực.

4
00:00:26,860 --> 00:00:32,340
Mỗi một thông tin đầu vào và đầu ra
của máy tính thực ra là một loại thông tin

5
00:00:32,340 --> 00:00:37,240
đại diện bởi các tín hiệu điện
bật hoặc tắt

6
00:00:37,240 --> 00:00:39,060
hay bởi 1 hoặc 0.

7
00:00:39,400 --> 00:00:46,360
Để xử lý thông tin xuất hiện dưới dạng đầu vào
và để tạo thông tin đầu ra,

8
00:00:46,360 --> 00:00:49,920
máy tính cần sửa đổi và kết hợp các tín hiệu đầu vào.

9
00:00:50,540 --> 00:00:58,520
Để làm vậy, máy tính dùng hàng triệu linh kiện điện tử
bé xíu kết hợp với nhau để tạo thành mạch điện.

10
00:01:03,040 --> 00:01:08,460
Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về cách mạch điện sửa đổi
và xử lý thông tin được đại diện bởi các số 1 và 0.

11
00:01:09,460 --> 00:01:12,280
Đây là một mạch điện cực kỳ đơn giản.

12
00:01:12,280 --> 00:01:15,820
Ta chỉ cần một tín hiệu điện, bật hoặc tắt,
rồi nó sẽ đảo ngược lại.

13
00:01:15,820 --> 00:01:20,580
Tức là, nếu tín hiệu bạn đưa ra là 1,
mạch sẽ cho ra 0,

14
00:01:20,580 --> 00:01:23,620
và nếu bạn đưa ra 0, mạch sẽ cho ra 1.

15
00:01:23,630 --> 00:01:29,680
Tín hiệu đi vào không giống với tín hiệu phát ra và vì vậy,
ta gọi mạch này là mạch KHÔNG.

16
00:01:30,040 --> 00:01:36,580
Những mạch điện phức tạp hơn sẽ có nhiều tín hiệu
kết hợp với nhau và cho ra kết quả khác biệt.

17
00:01:36,580 --> 00:01:43,480
Trong ví dụ này, mạch điện sẽ có hai tín hiệu điện,
bây giờ mỗi tín hiệu có thể là 1 hoặc là 0.

18
00:01:43,880 --> 00:01:49,580
Nếu một trong hai tín hiệu đầu vào là 0
thì kết quả cũng sẽ là 0.

19
00:01:49,580 --> 00:01:52,720
Mạch điện này sẽ chỉ cho ra 1,

20
00:01:52,780 --> 00:02:00,760
nếu tín hiệu thứ nhất và thứ hai đều là 1 và vì vậy,
ta gọi mạch này là mạch VÀ.

21
00:02:01,220 --> 00:02:06,600
Có khá nhiều mạch đơn giản như thế này để thực hiện
các phép tính logic đơn giản.

22
00:02:06,600 --> 00:02:13,400
Ta có thể tạo ra các mạch phức tạp hơn để thực hiện
các phép tính phức tạp hơn bằng cách kết hợp các mạch với nhau.

23
00:02:13,940 --> 00:02:19,760
Ví dụ: Bạn có thể tạo một mạch điện
gộp 2 bit lại với nhau hay còn gọi là mạch cộng.

24
00:02:19,840 --> 00:02:27,040
Mạch này có 2 bit riêng biệt, mỗi cái là 1 hoặc là 0,
rồi cộng chúng lại với nhau để tính tổng.

25
00:02:27,350 --> 00:02:29,829
Tổng có thể là 0 cộng 0 bằng 0,

26
00:02:30,340 --> 00:02:34,340
0 cộng 1 bằng 1, hoặc 1 cộng 1 bằng 2.

27
00:02:34,360 --> 00:02:39,440
Bạn cần có hai đường dẫn ra vì có thể
cần đến hai chữ số nhị phân để thể hiện tổng.

28
00:02:40,060 --> 00:02:44,500
Khi bạn đã có một mạch cộng đơn
để cộng 2 bit thông tin,

29
00:02:44,500 --> 00:02:50,340
bạn có thể kết hợp hàng loạt mạch cộng này cạnh nhau
để tính tổng những con số lớn hơn nhiều lần.

30
00:02:51,170 --> 00:02:56,229
Ví dụ: Đây là cách mạch cộng 8 bit
cộng các số 25 và 50.

31
00:02:57,260 --> 00:03:03,730
Mỗi số được đại diện bởi 8 bit, kết quả là sẽ có
16 tín hiệu điện khác nhau đi vào mạch.

32
00:03:04,920 --> 00:03:10,760
Mạch điện của mạch cộng 8 bit cấu thành từ rất nhiều
mạch cộng nhỏ và chúng kết hợp với nhau để tính tổng.

33
00:03:12,500 --> 00:03:17,340
Các mạch điện khác có thể thực hiện các phép tính
đơn giản khác như phép trừ hoặc phép nhân.

34
00:03:17,340 --> 00:03:24,720
Trong thực tế, mọi quá trình xử lý thông tin mà máy tính thực hiện
chính là sự kết hợp của rất nhiều tác vụ đơn giản nhỏ lẻ.

35
00:03:24,720 --> 00:03:30,520
Mỗi một tác vụ mà máy tính thực hiện đều
rất rất đơn giản và con người cũng có thể làm được

36
00:03:30,520 --> 00:03:34,100
nhưng mạch điện bên trong máy tính
làm nhanh hơn rất nhiều lần.

37
00:03:34,820 --> 00:03:38,660
Ngày xưa, những mạch điện này
rất to và cồng kềnh,

38
00:03:38,660 --> 00:03:44,780
một mạch cộng 8 bit có thể to bằng cái tủ lạnh và
phải mất vài phút để làm một phép tính đơn giản.

39
00:03:45,100 --> 00:03:50,060
Ngày nay, mạch máy tính có kích thước
siêu nhỏ và hoạt động cực nhanh.

40
00:03:50,580 --> 00:03:53,200
Tại sao máy tính vừa nhỏ hơn
lại vừa nhanh hơn?

41
00:03:53,200 --> 00:03:58,140
Là bởi vì mạch càng nhỏ, khoảng cách
truyền tín hiệu điện càng ngắn.

42
00:03:58,360 --> 00:04:04,340
Điện di chuyển với tốc độ gần bằng ánh sáng, vì thế
mạch hiện đại có thể thực hiện hàng tỷ phép tính mỗi giây.

43
00:04:05,320 --> 00:04:10,720
Vậy nên, dù bạn đang chơi game,
quay video hay khám phá vũ trụ,

44
00:04:11,860 --> 00:04:18,019
mọi thứ có thể dùng công nghệ để thực hiện đều đòi hỏi
phải xử lý cực nhanh rất nhiều thông tin.

45
00:04:18,860 --> 00:04:24,900
Đằng sau tất cả những phức tạp này chính là rất nhiều
những mạch điện nhỏ xíu, biến các tín hiệu nhị phân

46
00:04:24,900 --> 00:04:27,720
thành các trang web, video,
âm nhạc và trò chơi.

47
00:04:27,720 --> 00:04:31,960
Những mạch này thậm chí có thể giúp ta giải mã ADN
để chẩn đoán và chữa bệnh.

48
00:04:31,960 --> 00:04:34,920
Vậy, bạn muốn làm gì với tất cả
những mạch điện này?