高二学生爆肝10个月！自学数电在《我的世界》里打造理论最快计算器，5天涨粉1万
量子位官方账号金磊 梦晨 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI
辛丑牛年（2021），《我的世界》，一高二学生因爆肝在B站火了。
他从未接触过数电，一切从零开始，仅仅是为了搞清计算器的原理。
然后……然后……
就直接在《我的世界》里肝出了个“理论最快”四则计算器：
0.05s完成运算！
这位ID为“史蒂夫的骨灰”的Up主，是从去年10月开始这个项目，由于在上高二，只有周末和放假才有时间推进。
瞧瞧，这密密麻麻的零部件，这可都是他“亿点亿点”纯手工搞上去的。
引得网友直呼：熟练地让人心疼。
也有人回忆起读过的《编码》一书中的话——“这么多继电器组合太大了，现实中做不到”，而后惊呼道：
好家伙，在《我的世界》直接梦想成真了！
甚至连小鹏汽车都来凑热闹了：
快进到在《我的世界》做出一台智能汽车【狗头】
接下来，让我们共同走进这位高中生的爆肝之作。
理论最快四则计算器
先来看看计算器实际运行效果：
视频里说的gt也就是“游戏刻”(GameTick)，指理论上《我的世界》游戏程序更新一次数据的时间：0.05s。
这里可以看出，加减乘除四种运算全在1游戏刻之内得出结果！
就是为了实现这个速度，UP主骨灰君才把计算器体积做到这么大、结构这么复杂。
过去在《我的世界》中用红石电路做计算器，或多或少都需要一些运算时间。
这是因为游戏中传输信号的元件会产生0.1秒的延时。
与整个游戏的运行速度不同，红石电路是把1秒分成10份，每份称为1红石刻，也就是0.1秒。
这样无论怎么进行优化，都不能在小于1红石刻的时间里完成运算。
骨灰君采用另一个思路，用另一个元件活塞来实现电路。
活塞可以在小于1红石刻的时间内完成一次推拉，相当于在电路中产生一个脉冲信号。
以这种方式传递信号，整个电路的运算时间，理论上限就是1游戏刻=0.05s了。
当然，由于CPU性能的限制，在个人电脑上实际运行时间会长一些。
整套计算器运行起来非常吃配置，不加水冷的话CPU直接飙到3位数温度。
这么庞大的工程，到底是怎么做出来的？
怎么肝出来的？
说到这个问题，时间还得回溯到1年前。
当时骨灰君的想法非常的简单，就是想用《我的世界》来研究一下计算器的原理。
所以就先设计了一个加法架构，一段时间之后，还搞出来了个乘法器。
当时的他，其实没有想过做完整的一个计算器，但后来觉得既然开始了，那就一步步研究吧。
而且将数电和械电结合，过程中可以说是困难重重。
但骨灰君认为：
想到可能很多人是看到我的工程动态才留下的，我更应该把这个工程做到底。
从动态区中不难看出，骨灰君真的就是一步一个脚印，每突破一个困难就会记录下来。
例如把二进制转为BCD码的模块就得搭700米长的方块，甚至超过了游戏的默认显示范围。
BCD码是用4位二进制表示十进制中的0-9，相当于不把123当成“一百二十三”，而是当成“一二三”再分别用二进制表示。
再例如由于耗时过长，游戏都更新了，有改动的部分还得重新调整：
而后更是像在给粉丝们做“工作汇报”一样：
进度：XXX。
于是，就这么一点一滴像打地基一样，计算器的各个部件就做好了。
到后来，当初教他数电基础的网友反倒跟不上了。
最后的工作，用骨灰君的话就是“简单组装一下”。
（讲真，有被凡尔赛到，瞧瞧弹幕的反馈）
乘法模块：
BCD转binary：
Binary转BCD（整数）：
......
最后是显示器+总控电路：
大功告成！
网友：5000粉整出50W粉的活
如此浩大的工程，出了bug怎么办？
还别说，真有网友问了这个问题：
骨灰君也对此作出了回复：
检查一整天找出4个错误方块……
自但更多的网友还是“膜拜”于骨灰君之肝：
还有集成电路设计专业的来招人：
回到这个项目的初衷，其中一个让骨灰君坚持的理由，就是为了当时近5000的粉丝。
而有网友认为，Up主的工程，堪称“50W粉的活”。
不过放眼现在，骨灰君的粉丝量已经达到了1.4W！
恭喜，恭喜！
同时也期待骨灰君下一次的力作，不过要等到高考以后了~
参考链接：
[1]https://www.bilibili.com/video/BV1Xf4y1G73s
[2]https://space.bilibili.com/84738502/dynamic
[3]https://minecraft.fandom.com
