幾十年前的巨型計算機不如十幾元錢的計算器？科技發(fā)展沒那么快！

軍武數(shù)據(jù)庫

#頭號創(chuàng)作者激勵計劃#

這是W君評論監(jiān)控系統(tǒng)捕捉到的一條信息，deepseek直接給判定為不良內(nèi)容刪除（標紅）掉了。

不過，從“認知”這件事上出發(fā)還是可以聊聊的。

聊正題之前先說今天的定場詩，其實也是“認知”的問題。早上吃早點的時候看了一段視頻。

一大哥拿著自己的藏品找鑒寶大師去鑒定，人家說是“新的”之后當場發(fā)飆……這其實就是典型的升斗小民認知障礙的事情了。揣著自己不知道從哪里幾百塊錢淘么到的一件“古董”，找一個還算知名的大師做一個“鑒定”，抱著逆天改命的心思迎來一盆冷水，最終敗興而歸，甚至心理破防。

但這件事所謂的古董是真是假重要嗎？在W君看來真沒這么重要，重要的是所謂情緒價值，對這類人來說，這“寶貝”不是器物，是希望的投射，是他們?nèi)松嬉u夢里的主角道具。

它就像個懸浮在生活重壓之上的“想象入口”，指向的是“也許我不是個普通人”的幻覺，是“老天終于眷顧我一次”的慰藉。

你要是說它不值錢，你就等于是對這個人整個人生故事的否定，這能不破防嗎？鑒寶大師要是情商高，說些模棱兩可的話，倒是可以助力這位大哥在錯誤的路上充滿信心的走下去。

但這樣的劇本并不專業(yè)！

昨天，和朋友討論新寫的文章，有這么一段對話：

W君覺得這是一條自己堅定要走下去的路。

好了不王婆賣瓜，咱們進入今天的正題。

所以我們今天要聊的，并不是“計算器和大型機誰更快”這種幼稚的問題，而是——你到底有沒有理解什么叫“計算”本身”。

W君自己電腦邊上只要伸出手就可以拿到的計算器是這個：

要說性能什么的吧，也就是能看看電子書和玩玩小游戲罷了。

講真，W君這個計算器并不是什么先進的玩意了，之所以一直放在手邊就是因為方便，陸陸續(xù)續(xù)的把一些自己常用的一些計算過程進行存儲，到時候求值的時候方便一些。這臺計算機也算是勉勉強強甩出現(xiàn)在很多“十幾塊錢的計算器”幾條街了。

但就這個計算器而言，和世界上1946年生產(chǎn)出來的第一臺計算機ENIAC去比性能依然沒有ENIAC強。

雖然，ENIAC 理論上每秒執(zhí)行 5000 次加法，每秒 357 次乘法。在現(xiàn)在看來似乎還沒有一個幾十塊錢的計算器的計算速度快。但39GS這種計算器也未必在真正的大規(guī)模計算的時候比ENIAC更快。

但反過來看這個170噸重的大家伙真的會被現(xiàn)代計算器比下去嗎？

我們隨便拿個 STM32 微控制器（別說是圖形計算器了），內(nèi)部 ALU 都能在納秒級完成加減操作，頻率幾十 MHz 起跳，真要比“加法次數(shù)/秒”，ENIAC 是“被秒”的。

但問題是：

這類比較屬于“表面物理速度”對比，跟計算本質(zhì)能力沒半毛錢關(guān)系。

計算器也好、計算機也好，本質(zhì)上就是一個工具。真正用好工具的是“使用工具的人”而非工具本身，同樣，設(shè)計一個工具讓他可以用起來的人也是至關(guān)重要的因素。

雖然ENIAC只有17000個電子管，但這玩意是包含一個完整的馮諾伊曼計算機結(jié)構(gòu)的。但它實現(xiàn)的東西——是人類第一次把“程序”和“數(shù)據(jù)”裝進同一個設(shè)備里，讓機器不再是“你摁一下它動一下”的手工工具，而是能自己判斷、跳轉(zhuǎn)、選擇、記憶、迭代、反饋的邏輯系統(tǒng)。

而我們手里的十幾塊錢計算器，有沒有程序存儲結(jié)構(gòu)？有沒有條件跳轉(zhuǎn)語義？能不能自己根據(jù)某個值選擇下一步動作？——都沒有。

它是固定路徑電路，能算是因為你按下去；它能出來結(jié)果，是因為一堆 ROM 查表 + 固定小數(shù)點加減電路在撐著。

計算機怎么去計算，這件事已經(jīng)不用復(fù)述了，大多數(shù)人都知道，但很多人不知道計算器到底是怎么計算的。

一般的計算器中并沒有程序！不僅沒有程序，也沒有系統(tǒng)，更沒有指令集，還沒有真正意義上的存儲器。

通常十幾塊錢里面往往只是一塊被稱為“ASIC”（Application Specific Integrated Circuit）的專用邏輯芯片，搭配一個TN型液晶屏和一塊紐扣電池。正因為是這種結(jié)構(gòu)，其實“計算器”是不“計算”的。

所以，打開一個計算器，我們會看到這樣的結(jié)構(gòu)：

一個簡單的集成電路被連接到鍵盤和顯示屏之間。看著比較復(fù)雜嗎？ 其實這個電路只有三個部分，第一是鍵盤的經(jīng)緯格子，第二是顯示屏幕，第三是邏輯處理集成電路。

如果仔細講，你會發(fā)現(xiàn)這玩意和另外一種計算工具沒太大差別，啥呢？算盤！

算盤能計算嗎？能吧；但算盤識數(shù)嗎？算盤本身當然不識數(shù)了。計算器也一樣——電子算盤而已！

計算器的電路核心并不在計算上，這是一個以查表法來顯示輸入內(nèi)容的設(shè)備，并不能完成自主計算功能。

如果想弄明白這件事就得了解一下BCD碼了。

Binary-CodedDecimal “二進制編碼十進制”，和普通二進制編碼不同，BCD編碼并不使用四位二進制來表示比9大的數(shù)字。例如9 在BCD編碼的內(nèi)容就是1001，而10如果用二進制表示就是1010，但是如果在BCD編碼里面則是0001 0000，以此類推，例如15 在二進制中表示為 1111，但在BCD編碼里面就成了0001 0101，

本質(zhì)上來說就是浪費掉了二進制的表示空間用每四位二進制表示一個十進制數(shù)字。為什么要兜這個圈子呢？

這種方法可以快速的用來顯示。在計算器上我們看到的每個數(shù)字都是以七段顯示來表示的。

這種顯示技術(shù)是依靠給預(yù)制排列好的七小段LED或者液晶電極的打開和關(guān)閉顯示數(shù)字的。例如，我們要顯示一個2，就需要開啟上面的a、b、d、e、g這五段電極，以此類推，如果要顯示3，我們就需要亮起a、b、c、d、g這五段電極、想顯示7就需要亮起a、b、c這三段電極。本來就沒多少電極，所以就可以建立一個表了

這就是BCD二進制不同形態(tài)和abcdefg這些電極的關(guān)系表。

加之本來也沒有多少關(guān)系表，于是就可以做門電路了

通過這樣的設(shè)計，就可以把BCD編碼中的四個二進制WXYZ和燈腳的abcdefg相對應(yīng)起來。

本來計算器上也沒多少位數(shù)字，那么就可以把不同的位合并起來

這樣一個個的往下串也就成了計算器的顯示屏了。

那么計算器的顯示搞定了，運算呢？

本來也沒什么運算內(nèi)容，繼續(xù)查表唄！

AAAA+BBBB經(jīng)過查表就可以計算出了，現(xiàn)代計算器中的 + 操作，其實是以輸入兩個數(shù)為地址訪問預(yù)制的 ROM 區(qū)，輸出結(jié)果直接作為顯示內(nèi)容。而計算機中的所有計算器其實都是依靠查表法完成的。

那為啥說計算器就是一個“電子算盤”呢？它和算盤有著天然的相似性，其實珠算也是依靠查表法來工作的，這個表叫做算盤口訣！

理解了吧？這玩意根本就不具備真正的運算功能！是不是理解了這樣一個問題——拿計算器的運算速度和計算機比，本身就沒啥意義了呢？

那么我們回到今天問題的核心——什么叫“計算”？

拿初中生都能理解的話講——“計算是一個把輸入變成輸出的過程，過程要遵守某種規(guī)則，這種規(guī)則是‘算法’或者‘邏輯關(guān)系’?！倍嬎氵@件事，并不在乎你用什么方法實現(xiàn)。

從早期的手搖動計算機，到下面給小孩玩的乘法猴子計算器：

這些東西都是輸入一個數(shù)字依靠某種規(guī)則得到一個結(jié)果的“工具”。

計算器所代表的則是有更多功能的“猴子乘法器”，但功能之外則完全無法使用了，例如你用上面的猴子計算器算個減法，估計很多人就難以實現(xiàn)了。

ENIAC這類的計算機所不同的是它的功能是無限的，這個東西叫做“通用計算機”只需要輸入程序就可以得到結(jié)果。它的“計算”的計算過程是完全不由其結(jié)構(gòu)和電路所限制的。

例如我們要算一個簡單的一階常微分方程初值：

ENIAC是可以在不借助外部的工具的條件下解答出來的，用模擬器算了一下，大約是300毫秒出結(jié)果。

但是如果使用一個十幾塊錢的計算器，你就根本無法只依靠計算器完成。在計算器+紙筆的過程中，即便是W君算數(shù)還算快，也得至少5分鐘可以給出一個不一定準確的結(jié)果……

當然了，用39GS計算器，寫一段程序來計算也可以，但未必能真正跑過ENIAC。

原因就是39GS計算器其實也是一個在特定方向上做了一些優(yōu)化的專用設(shè)備，并不通用。所以說，再有人說“現(xiàn)在的計算器都比之前的大型機快了”，這種話聽聽就得了，真當不了真，科技的進步并不像很多人想得那么快，這是一個最基本的“認知”問題。