03 Circuits v6

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[whoosh]

[ding]

[musique]

L'un des trucs les plus sympas que j'ai découverts avec les circuits

est que la circuiterie peut être une forme d'art :
si j'ai une idée créative, je peux la réaliser avec des circuits.

[musique]

Si vous avez des idées, vous pouvez donc utiliser
la technologie pour les faire venir au jour.

[musique de guitare électrique]

Toute entrée ou sortie d'un ordinateur est
effectivement un type d'information,

qui peut être représenté par des signaux électriques
« allumé » ou « éteint »

ou bien des uns et des zéros.

Afin de traiter l'information qui vient en entrée,
et pour produire l'information de la sortie,

l'ordinateur doit modifier et combiner
les signaux d'entrée.

À cette fin, l'ordinateur utilise des millions de tout petits
composants électroniques, réunis pour former des circuits.

[musique]

Regardons de plus près comment les circuits peuvent modifier
et traiter l'information représentée en uns et en zéros.

Ceci est un circuit infiniment simple.

Il prend un signal électrique, allumé ou éteint, et l'inverse.

Ainsi, si le signal donné est un 1, le circuit répond par un 0,

et si le signal donné est un 0, il répond par un 1.

Le signal rendu n'est pas celui donné,
c'est pourquoi nous appelons ce circuit « non ».

Des circuits plus compliqués peuvent prendre des signaux multiples
et les combiner pour vous fournir un résultat.

Dans cet exemple, le circuit prend deux signaux électriques.
Chacun d'entre eux peut être un 1 ou un 0.

Si l'un des deux signaux d'entrée est un 0,
le résultat est également un 0.

Ce circuit ne vous donnera un 1

que dans le cas où le premier et le second signal sont un 1,
c'est pourquoi nous appelons ce circuit « et ».

De nombreux petits circuits comme celui-ci
effectuent des opérations de logique simples.

En connectant ces circuits ensemble, nous pouvons réaliser
des circuits plus complexes qui font des calculs plus complexes.

Par exemple, vous pouvez faire un circuit qui additionne 2 bits ensemble,
appelé un « additionneur ».

Ce circuit prend en entrée 2 bits individuels, chacun étant un 1 ou un 0,
et les ajoute ensemble pour calculer la somme.

La somme peut être 0 plus 0 égale 0,

0 plus 1 égale 1, ou 1 plus 1 égale 2.

Il y a besoin de deux fils sortants, car la somme peut
nécessiter deux chiffres binaires pour être représentée.

Une fois que vous avez un additionneur simple
pour additionner deux bits d'information,

vous pouvez en rassembler plusieurs côte à côte
pour additionner des nombres beaucoup plus grands.

Par exemple, voici comment un additionneur 8 bits
ajoute les nombres 25 et 50.

Chaque nombre est représenté sur 8 bits, ainsi
16 signaux électriques sont transmis au circuit.

[sons de clics]

Le circuit d'un additionneur 8 bits comporte des tas de petits
additionneurs à l'intérieur, qui ensemble calculent la somme.

[musique]

Différents circuits électriques peuvent réaliser d'autres calculs simples
comme la soustraction ou la multiplication.

En fait, tout le traitement d'informations que votre ordinateur effectue
consiste en des tas de petites opérations simples mises ensemble.

Chaque opération individuelle réalisée par un ordinateur est
si simple qu'elle pourrait être réalisée par un humain,

mais ces circuits dans les ordinateurs sont beaucoup plus rapides.

[whoosh]

Auparavant, ces circuits étaient gros et peu appréciables,

et un additionneur 8 bits pouvait avoir la taille d'un réfrigérateur
et avoir besoin de plusieurs minutes pour effectuer une simple opération.

Aujourd'hui, les circuits des ordinateurs sont
de taille microscopique, et beaucoup plus rapides.

Pourquoi les ordinateurs plus petits sont également plus rapides ?

Eh bien, parce que plus le circuit est petit,
moins le signal électrique a de chemin à faire.

L'électricité se déplace environ à la vitesse de la lumière,
c'est pourquoi les circuits modernes peuvent réaliser
des milliards d'opérations par seconde.

[musique]

Que vous jouiez à un jeu, enregistriez une vidéo ou exploriez le cosmos,

[musique]

tout ce que vous pourriez faire avec la technologie nécessite
que d'importantes quantités d'informations soient traitées très rapidement.

Le dessous de toute cette complexité est simplement
des tas de tout petits circuits qui changent les signaux binaires

en sites web, vidéos, musique et jeux.

Ces circuits peuvent même nous aider à décoder l'ADN
pour diagnostiquer et soigner la maladie.

À présent, qu'aimeriez-vous faire avec tous ces circuits ?

[musique]