学霸一年学完计算机,复旦本科学霸，一年时间在游戏中造出一台计算机

一块小小的CPU里有多少个晶体管？几十亿个。

单枪匹马造出一个CPU乃至完整的电脑需要多长时间？有位大牛在《我的世界》游戏里用实际行动回答了这个问题：可能要花费一年多。

这并不是一篇游戏攻略，而是来自复旦大学的季文瀚，写的一篇课程论文。他在大二时就有了大胆的设想，经过一年的精心营造，建起了一个计算机雏形，取名Alpha21016。

虽然它不能与现实中的计算机相比，只能实现一些简单的功能，但这台计算机体积惊人，光看它复杂的结构就已经能感受工程量的巨大。

这台计算机能做什么

季文瀚计算机使用的是哈佛结构，而非更常见的冯·诺依曼结构。程序储存器和数据储存器分开放置。程序储存器1kb，数据储存器0.5kb。

它可以实现各种函数运算：加减乘除、三角函数还有矩阵运算。它包含一个16bit的CPU和一个32bit的浮点运算单元 (FPU) 。

从硬件上看，它是个超大规模集成电路，逻辑门总数大概在5万-10万门之间。光是存储器堆叠起来就有8层。

要造出这样一台计算机，数字电路、微机原理、汇编语言、编译原理都不能少。想想你挂过哪几门课，从学会到熟练运用就更难了。

季文瀚先给自己的CPU架构画了一个草图：

其中每一个方框都代表一个或若干个硬件单元，小一点的大约一两百个门电路，大的有几千个门电路。这个密密麻麻的部分，也只是架构的右半部分而已：

知道了CPU的基本架构，再按照架构图分别造出每个部分，比如CPU的重要模块“算数逻辑单元”(ALU)和“指令寄存器”(IR)，工程量很大。

算数逻辑单元还能进一步拆解，它的加法器由数个全加器组成，上面基本的逻辑门可以组成加法器中最基本的全加器 。

全加器也是计算机的一个核心部件。

同时，《我的世界》还提供的基于活塞机械的断路，用信号控制电路的通断，也就是继电器。利用继电器和逻辑门的组合可以造出存储器。

我并不是计算机专业

令人意外的是，造出这项复杂工程的季文瀚，是复旦大学2011级生命科学学院的本科生，没有受过系统地计算机科学专业教育。他说，看到国外玩家的作品很感兴趣，才自学了一些专业课。

从他对技术细节的解读来看，那时的季文瀚，已经硬件和软件上拥有无比充分的准备。

普通人的话，可能了解逻辑电路的基础。普通红石玩家的话，可以把逻辑电路的基础知识，用来搭建简单或复杂的红石电路。

高阶红石玩家，也曾经在季文瀚的项目开始之前，造出过计算器。

但制造一台计算机，并没有多少人敢想。季文瀚不但想到，还用了一整年去实现，几近完成。

毕竟，如果有个容量惊人的大脑，总归要拿来用的吧。

最后，膜拜，仰望大佬~