金磊 夢晨 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公衆号 QbitAI

辛醜牛年（2021），《我的世界》，一高二學生因爆肝在B站火了。

他從未接觸過數電，一切從零開始，僅僅是為了搞清計算器的原理。

然後……然後……

就直接在《我的世界》裡肝出了個“理論最快”四則計算器：

0.05s完成運算！

這位ID為“史蒂夫的骨灰”的Up主，是從去年10月開始這個項目，由于在上高二，隻有周末和放假才有時間推進。

引得網友直呼：熟練地讓人心疼。

也有人回憶起讀過的《編碼》一書中的話——“這麼多繼電器組合太大了，現實中做不到”，而後驚呼道：

好家夥，在《我的世界》直接夢想成真了！

甚至連小鵬汽車都來湊熱鬧了：

快進到在《我的世界》做出一台智能汽車【狗頭】

接下來，讓我們共同走進這位高中生的爆肝之作。

先來看看計算器實際運行效果：

視頻裡說的gt也就是“遊戲刻”(GameTick)，指理論上《我的世界》遊戲程序更新一次數據的時間：0.05s。

這裡可以看出，加減乘除四種運算全在1遊戲刻之内得出結果！

就是為了實現這個速度，UP主骨灰君才把計算器體積做到這麼大、結構這麼複雜。

過去在《我的世界》中用紅石電路做計算器，或多或少都需要一些運算時間。

這是因為遊戲中傳輸信号的元件會産生0.1秒的延時。

與整個遊戲的運行速度不同，紅石電路是把1秒分成10份，每份稱為1紅石刻，也就是0.1秒。

這樣無論怎麼進行優化，都不能在小于1紅石刻的時間裡完成運算。

骨灰君采用另一個思路，用另一個元件活塞來實現電路。

活塞激活時的響應是瞬間的，這樣就能讓紅石信号無延時地傳遞。

以這種方式傳遞信号，整個電路的運算時間，理論上限就是1遊戲刻=0.05s了。

當然，由于CPU性能的限制，在個人電腦上實際運行時間會長一些。骨灰自己的CPU需要6秒。

這麼龐大的工程，到底是怎麼做出來的？

說到這個問題，時間還得回溯到1年前。

當時骨灰君的想法非常的簡單，就是想用《我的世界》來研究一下計算器的原理。

所以就先設計了一個加法架構，一段時間之後，還搞出來了個乘法器。

當時的他，其實沒有想過做完整的一個計算器，但後來覺得既然開始了，那就一步步研究吧。

而且将數電和械電結合，過程中可以說是困難重重。

但骨灰君認為：

想到可能很多人是看到我的工程動态才留下的，我更應該把這個工程做到底。

從動态區中不難看出，骨灰君真的就是一步一個腳印，每突破一個困難就會記錄下來。

例如把二進制轉為BCD碼的模塊就得搭700米長的方塊，甚至超過了遊戲的默認顯示範圍。

BCD碼是用4位二進制表示十進制中的0-9，相當于不把123當成“一百二十三”，而是當成“一二三”再分别用二進制表示。

而後更是像在給粉絲們做“工作彙報”一樣：

進度：XXX。

于是，就這麼一點一滴像打地基一樣，計算器的各個部件就做好了。

到後來，當初教他數電基礎的網友反倒跟不上了。

最後的工作，用骨灰君的話就是“簡單組裝一下”。

（講真，有被凡爾賽到，瞧瞧彈幕的反饋）

乘法模塊：

BCD轉binary：

Binary轉BCD（整數）：

......

最後是顯示器 總控電路：

大功告成！

如此浩大的工程，出了bug怎麼辦？

還别說，真有網友問了這個問題：

骨灰君也對此作出了回複：

檢查一整天找出4個錯誤方塊……

自但更多的網友還是“膜拜”于骨灰君之肝：

還有集成電路設計專業的來招人：

回到這個項目的初衷，其中一個讓骨灰君堅持的理由，就是為了當時近5000的粉絲。

而有網友認為，Up主的工程，堪稱“50W粉的活”。

不過放眼現在，骨灰君的粉絲量已經達到了1.4W！

恭喜，恭喜！

同時也期待骨灰君下一次的力作，不過要等到高考以後了~

— 完 —

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