क्वांटम शर्मा · काम करते मॉडल

छोटे मॉडल। सामने दिखता काम।

ट्रांज़िस्टर का इनपुट दबाएँ, आठ बिट समझें और छोटे CPU को एक-एक चरण चलाएँ। परिणाम का अनुमान लगाएँ, एक चीज़ बदलें और समझाएँ कि क्या हुआ।

सिलिकॉन एटलस पर लौटें →

लाइव बटन के लिए JavaScript चाहिए। नीचे के चित्र, अवस्था-तालिका और हल किए उदाहरण उसके बिना भी पढ़ सकते हैं।

मॉडल 1 · नियंत्रित स्विच

इनपुट दबाएँ। दोनों पूरक रास्ते देखें।

इस आदर्श स्विच मॉडल में इनपुट 0, सप्लाई वाला pMOS रास्ता जोड़ता और ग्राउंड वाला nMOS रास्ता खोलता है। इनपुट 1 पर उलटा होता है। दोनों ट्रांज़िस्टर के गेट पर समान इनपुट है; आउटपुट उसका लॉजिकल उलटा है।

मूल स्विच-चित्र, ट्रांज़िस्टर का काटा हुआ दृश्य नहीं। रंगीन रास्ता जुड़ाव बताता है, मापी हुई धारा नहीं। नीचे का पाठ भी यही अवस्था बताता है।

pMOS रास्ता: ON · जुड़ा हुआ
nMOS रास्ता: OFF · खुला
आउटपुट Y · मॉडल वोल्टेज: 1 · 3.3 V

A का मान 0 है: pMOS, Y को मॉडल की 3.3 V सप्लाई से जोड़ता है; nMOS ग्राउंड को अलग करता है। Y का मान 1 है।

3.3 V की सप्लाई उदाहरण की मान्यता है। मॉडल में तुरंत बदलने वाले आदर्श स्विच और स्थिर 0/1 इनपुट हैं। यह एनालॉग थ्रेशोल्ड, लीकेज, चार्ज होने की धारा, प्रतिरोध, बदलाव के बीच का व्यवहार या विलंब नहीं निकालता।

JavaScript के साथ या बिना दोनों स्थिर अवस्थाएँ जाँचें
A	pMOS	nMOS	Y
0	ON	OFF	1 · 3.3 V
1	OFF	ON	0 · 0 V

मूल स्रोत: Toshiba: मूल CMOS लॉजिक सर्किट ↗

ट्रांज़िस्टर का नियंत्रण समझें →

मॉडल 2 · आठ स्थान, 256 मान

संख्या बनाएँ। कैरी को बचाएँ।

हर 1 बिट अपना स्थान-मान जोड़ता है: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1। आठ unsigned बिट 0–255 दर्शाते हैं। A और B भरें या उनके बिट दबाएँ; पूरे योग को नौवाँ बिट चाहिए हो सकता है।

0 से 255 तक पूर्णांक दें। हर बिट बटन पर ऊपर स्थान-मान और नीचे वर्तमान बिट है।

A · दशमलव00001101

सक्रिय स्थान-मान: 8 + 4 + 1

B · दशमलव00000111

सक्रिय स्थान-मान: 4 + 2 + 1

पूरा गणितीय योग: 20
पूरा योग · 9-बिट दृश्य: 000010100
नीचे के 8 बिट · दशमलव और बाइनरी: 20 · 00010100
कैरी आउट · नौवाँ बिट: 0
Unsigned 8-बिट सीमा पार?: नहीं · योग 0–255 में है

13 + 7 = 20। आठ-बिट परिणाम 20 और कैरी 0 है।

पूरा योग = 256 × कैरी + नीचे के आठ बिट का मान। यहाँ “सीमा पार” का अर्थ unsigned योग का 255 से अधिक होना है; यह signed-overflow फ़्लैग नहीं है। यह संख्याओं की गणना है, विद्युत ऐडर का वोल्टेज या समय नहीं।

कागज़ पर जाँचे जा सकने वाले जोड़
A + B	पूरा योग	नीचे के 8 बिट	कैरी
13 + 7	20	00010100 = 20	0
255 + 1	256	00000000 = 0	1
128 + 128	256	00000000 = 0	1
255 + 255	510	11111110 = 254	1

मूल स्रोत: Microsoft: unsigned 8-बिट Byte की सीमा ↗

बाइनरी और स्थान-मान की मार्गदर्शिका पढ़ें →

मॉडल 3 · हर बार एक चरण

देखें कि छोटा CPU, 7 + 5 को 12 कैसे बनाता है।

इस निश्चित उदाहरण-मशीन में एक एक्यूम्युलेटर (ACC), प्रोग्राम काउंटर (PC), निर्देश रजिस्टर (IR) और डेटा-RAM के तीन स्थान हैं। Fetch निर्देश को IR में लाकर PC आगे करता है; decode उसका काम समझता है; execute वह काम करता है। कुछ भी अपने-आप नहीं चलता।

Fetch · निर्देश लाएँ
Decode · क्रिया समझें
Execute · क्रिया करें

PC · अगले निर्देश का पता: 0
ACC · कार्य-मान: 0
IR · लाया हुआ निर्देश: —
अगला चरण: Fetch · लाना

तैयार। निर्देश 0 लाएँ; एक्यूम्युलेटर और RAM[2] शुरुआत में 0 हैं।

निर्देश मेमोरी · बनाई हुई शिक्षण भाषा
PC	निर्देश	अर्थ
0	`LOAD RAM[0]`	ACC ← RAM[0]
1	`ADD RAM[1]`	ACC ← ACC + RAM[1]
2	`STORE RAM[2]`	RAM[2] ← ACC
3	`HALT`	यह प्रोग्राम रोकें

डेटा RAM · प्रोग्राम से अलग
पता	मान	काम
RAM[0]	7	पहली संख्या
RAM[1]	5	दूसरी संख्या
RAM[2]	0	सहेजा परिणाम

निर्देशों की यह भाषा उदाहरण के लिए बनाई गई है; यह Arm, x86 या RISC-V ISA का कार्यान्वयन नहीं है। हर बार दबाना तार्किक शिक्षण चरण है, मापा हुआ क्लॉक चक्र नहीं। निश्चित छोटी संख्याओं में वर्ड-चौड़ाई की सीमा नहीं दिखाई गई है; मॉडल पाइपलाइन, कैश, इंटरप्ट या विद्युत समय का अनुकरण नहीं करता।

हर Execute के बाद अपेक्षित स्थिति
पूरी हुई क्रिया	PC	ACC	RAM[2]
रीसेट · किसी भी चरण से पहले	0	0	0
LOAD · तीसरी बार	1	7	0
ADD · छठी बार	2	12	0
STORE · नौवीं बार	3	12	12
HALT · बारहवीं बार	4	12	12

पहले अनुमान लगाएँ: ADD के Fetch के बाद क्या ACC में 12 आ जाता है? नहीं। Fetch में IR और PC बदलते हैं; गणना बाद के Execute में होती है। HALT के बाद चरण बटन रुकता है; रीसेट मूल मान लौटा देता है।

मूल स्रोत: Arm: निर्देश चक्र और प्रोसेसर के घटक ↗

निर्देश-चक्र की मार्गदर्शिका पढ़ें →

आगे जानें · AI की भाषा

चिप की संख्याओं से स्क्रीन के शब्द तक

देखें कि पाठ टोकन में कैसे बँटता है, ID से वेक्टर कैसे चुना जाता है और गणितीय मॉडल अगले टोकन के अंक कैसे निकालता है। छोटा प्रशिक्षण उदाहरण बदलें और उससे बनी संभावनाएँ देखें।

AI भाषा प्रयोगशाला आजमाएँ →

ये मॉडल इसी ब्राउज़र में चलते हैं, गणना के अनुरोध नहीं भेजते और मॉडल की अवस्था सहेजते नहीं हैं। पृष्ठ फिर खोलने पर नई शुरुआत होती है। ये निश्चित नियम समझाते हैं; वास्तविक सर्किट या भौतिक CPU की पुष्टि नहीं करते।