芯片的底層就是邏輯門電路組成的，在邏輯門的基礎上不斷抽象，從而組成了我們使用的計算機，所以，首先我們先了解一下門電路的底層實作，
1. 門電路
1.1 與門
與門是兩個輸入，一個輸出，當兩個輸入都是1的時候，輸出才會是1，其他情況輸出為0，下面通過繼電器對與門的底層原理進行解釋：
中學物理我們學過電磁感應，就是在線圈通電的情況下，會產生磁效應，上圖中我們可以看到如果兩個線圈通電的話，會分別把它們上面的開關吸下來，從而使得開關閉合，那么最終就會導致燈泡通電，
可以看到，連接燈泡的是有一個電源，這個電路上有兩個開關，這兩個開關是由另外兩個電源控制的，所以整個電路中使用了三個電源，
簡化之后的電路，是上面這個樣子，可以看到，把燈泡本應該有的電源給忽略了，只剩了兩個開關電源，
1.2 或門
或門也是兩個輸入，一個輸出，兩個輸入中只有有至少一個為1，那么輸出就是1.
或門是由四個電源組成的，兩個電源是直連燈泡的，另外兩個電源是連著繼電器，每一個繼電器控制一個燈泡電源的開關
1.3 非門
非門代表的含義是輸出和輸入相反，輸入如果是1，那么輸出就是0，如果輸入是0，那么輸出就是1，
非門就是繼電器電源閉合，把燈泡的電源拉下來，進而燈泡電源斷開；若繼電器電源斷開，則燈泡電源彈上去進而閉合，
1.4 異或門
上面的與或非門是最最基礎的門電路，我們可以通過與或非門進行組合，產生新的門電路，比如現在講的異或門，異或門的含義是兩個輸入不同的時候，輸出為1，兩個輸入相同的時候輸出為0.
2.加法器
學過計算機原理的都知道，早期的計算機的主要計算單元就是加法器，也就是說減法、乘法、除法都可以用加法器完成，那么怎么通過我們上面說的門電路組裝出一個加法器呢？
我們知道，計算機的底層是通過二進制完成邏輯計算的，所以我們需要完成的加法器也是要實作二進制的加法，二進制的加法有以下幾個場景：0+0=0、0+1=1、1+1=10，能看出什么跡象么？兩個值相同時，輸出為0，兩個值不同時輸出為1，是不是想到什么了？對，就是我們上面講到的異或門的特性，說到加法，就會有進位，對于二進制來說，只有兩個輸入都是1的情況下，才會有進位，而這個特性剛好符合我們上面講的與門，所以，二進制的和可以由異或門實作，而進位可以由與門實作，兩者結合起來就可以完成兩個二進制的加法運算，（該電路可以稱為半加器）
下面是通過把半加器在繼電器層級的電路畫出來了，大家可以看下最基本的電路是怎么實作加法器的，這可能也是很多同學在初學計算機的時候都疑惑的地方：電路是怎么實作當前計算機這么復雜的計算的，這就是最基本的實作原理， 
半加器是實作兩個一位二進制數加法運算的器件，上圖圖就可以簡化為一個半加器，如果考慮進位，就可以通過兩個半加器結合實作，如下圖：
3.觸發器
3.1 振蕩器
繼電器可以實作門電路，下面我們再看一個通過繼電器實作的比較騷的電路，
我們看到上面的這個電路，接通的電路使電磁鐵把金屬簧片拉下來，當金屬簧片改變位置后，電路不再完整，電磁鐵失去了磁性，金屬簧片又彈回原來的位置，
電路的輸出就是提供電壓和不提供電壓之間變換，這個電路被稱為振蕩器，也被稱為時鐘
3.2 R-S觸發器
此電路有以下特性：
閉合上面的開關使燈泡點亮，當再斷開時，燈泡仍然亮著， ?
閉合下面的開關使燈泡熄滅，當再斷開時，燈泡仍然不亮，
電路的奇特之處是：有時當兩個開關都斷開時，燈泡亮著；而有時，當兩個開關都斷開時，燈泡卻不亮，當兩個開關都斷開時，電路有兩個穩定狀態，這樣的一個電路稱為觸發器，
這個電路可以記憶最近一次是哪個開關先閉合的，這種觸發器被稱為R-S（Reset-Set，復位/置位）觸發器，
3.3 D型鎖存器
這個電路被稱為電平觸發的D型觸發器，D表示資料端輸入，所謂電平觸發 是指當保持位輸入為某一特定電平（本例中為“ 1”）時，觸發器才對資料端的輸入值進行保存，它也可以稱為1位存盤器，
4.存盤器
4.1 存盤器原理
這是同一個觸發器，但是現在Q輸出端命名為輸數輸出，時鐘輸入端命名為寫入，該電路也叫鎖存器，
8個這樣的鎖存器連在一起，就是8為輸入輸出，
如果8個中選擇一個輸出，怎么辦？看下圖，這是8-1選擇器，
下面這個是3-8譯碼器
8個鎖存器的完整電路如下
簡化圖如下：
4.2 大記憶體實作原理
我們上一節看到，8位容量的鎖存器就有很多條線，但是在真實的計算機中，我們的記憶體都是以G為單位的，如果按照上一節講的方法，擴展出來真實可用的物理記憶體，那么線路復雜度是超過人的想象的，
為了解決大記憶體的布線問題，工程師們想到了矩陣的方式，也就是以矩陣的形式擺放一個一個鎖存器，如下圖所示：
也就是以地址線決定是否可寫入讀出，上圖中，橫著的地址線和縱向的地址線都是1的情況下，才能選中這個鎖存器，這個時候再看write和read信號，來決定是否可寫入或讀出，
把記憶體布局抽象一層，我們可以由如下圖示進行表示
以上的描述，一個地址只能寫入或讀出1位資料，如果想要同時寫入或讀出一個byte的資料，也就是8位，怎么辦呢？很簡單，把地址線同時連8個像上面的記憶體就行了，如下圖：
4.3 真實物理記憶體條
該記憶體條有1M的容量，通過對記憶體條逐步放大，我們看下其工藝實作，
其中一個小黑條放大之后如下：
其中一個小四方塊放大之后如下：
其中每個四方塊放大之后如下：
參考：
1. 《編碼》
2. 【計算機科學速成課】[40集全/精校] - Crash Course Computer Science_嗶哩嗶哩_bilibili
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