厉害！初中生手搓“CPU”，能简单运算还加了“内存”
一个缠满线路的塑料板，焊接着数百根线路、上百个开关，连接在几个发光二极管上，手动输入简单的二进制算式后，板上的灯光明灭，得出算式结果……最近，一场小型的发明论证会在宿迁市实验学校举行，宿迁市科协的专家和当地部分高校、中学的信息技术专家齐聚，论证一个初三学生的发明成果——一个纯手工的二进制计算器模型，同时也是芯片结构的初级结构。
这个手搓“初代芯片”的小伙子名叫侍新然，是该校初三学生。“从设计电路图，到手动焊接、制作模型用了两年多的时间，数易其稿，先后制作4版模型，成功通过模型直观演示了二进制计算器的算法。”侍新然的老师张坤告诉记者，经过科协和本地高校、中学的相关专家老师论证后，侍新然的这项发明已经具备了芯片结构的初级模型，可以算作一个简易的CPU模型。
在论证会上，侍新然展示了自己的模型，由于是纯“手搓”，无论是模型上的焊接，还是线路都显得有些粗糙凌乱，但是当他拨动开关，手动用开关开、闭来代表二进制算法中的“0”和“1”，输入算式后，模型上的发光二极管随即亮起，并用灯光的明灭，准确地表达出了算式结果，为他赢来了阵阵掌声。
“用电路串联水银开关，实现数据输入、运算，原理虽然不复杂，但因为没有存储和运算单元，想要实现一次简单的计算，复杂程度就很高了。”该校的信息技术老师徐刚告诉记者，在侍新然的设计图中，密密麻麻的串并联电路就有几十个，其中无论是焊接错误还是线路连接有误，整个模型就无法运转，因此在制作中，需要投入大量的耐心和毅力。
在侍新然展示的设计图纸上，满是复杂的电路，虽然基本原理，都是初中物理课本上的电学知识点，但各个电路之间相互串联却又各不相同，数十个连在一起，非常复杂。“不明白的就上网查资料，然后再从课本上去找对应的内容，错了很多次。”侍新然说，他从小就对各种复杂的机电设备很感兴趣，上了中学，有了一定的电学知识后，总想着自己动手尝试一番，尤其是对生活中的各种信息化设备都非常感兴趣。他的家庭条件虽然很普通，但父亲是做手机维修生意的，家里存了不少继电器、二极管和导线、开关等材料，让他有了“实验器材”。在过去两年的大多数课余时间里，侍新然的精力都用在了设计线路图和手工焊接制作模型上，攒下了厚厚一摞设计草图。
“今年1月中旬，他到我办公室里，递来了一张非常复杂的设计图。”张坤告诉记者，打开这张设计图时，上面纵横的线路和复杂的分区让他颇为诧异。得知这份设计图是由侍新然自己一个人画出来时，张坤更加惊讶了。
“当时，出于鼓励学生的态度，我建议他继续做下去，并许诺只要真的做出来，咱们学校给他请专家来验证。”张坤说，因为这个承诺，侍新然在失败中坚持了下来，最终做出了这个可以实际运行的二进制计算器，而为了兑现承诺，他也积极地邀请相关领域专家，最终促成了这个论证会。
“画图、焊接都挺枯燥的，但是真的做出来以后，成就感很强，而且我自己也开拓了思路。”侍新然说，在这个“初代芯片”模型做完后，他还总结了这两年设计期间查阅的资料，设计出了一个“内存”，虽然目前只有1B左右的运算能力，断电后也无法保存数据，但也已经能够在自己设计的模型上正常运转。
论证会上，许多专家和老师表示，敢于创新，是一种极可宝贵的精神，除此之外，精心钻研的精神和毅力同样可贵。侍新然同学敢于创新，认真钻研的精神值得所有人学习。现在，人类正步入AI新时代，但二进制作为一种基本的计数系统，将在未来的科技发展中发挥越来越重要的作用。自计算机诞生以来，二进制就扮演着至关重要的角色。他们鼓励侍新然坚持理想，继续学习，相信一定会取得更大成绩。
编辑：邵严严
审核：彭得洋
来源：交汇点
公益广告