计算机有多快

计算机看起来即神秘又神奇，它们能做什么呢？它们会玩游戏，会画图，而且“知道”你的信用等级。这些机器能够做所有奇怪且奇妙的事情。然而它们很简单，它们只做极少数非常简单的事情。而且，它们一次只能做一件这些简单的事情。它们看似在做复杂的事情，只是因为它们在极短的时间内接二连三地做了大量简单的事情。就像电子游戏一样，表面上非常复杂，但实际上却非常简单，只是速度非常非常快而已。

计算机是为了完成少量特定的简单任务而被设计的，而且这些任务要一个接一个地快速完成。做哪些简单的任务、以什么顺序做，决定了计算机在任意给定时间内能完成什么样的任务。但计算机所做的任何事情都不能超出其有限的能力范围。

一旦你了解了计算机的组成，你就会明白它们是如何做到这一点的，它们究竟能做哪些事情，以及它们不能做哪些事情。

因此，计算机的秘密并不在于它的复杂性，而在于它的速度。让我们来看看它的速度到底有多快。

由于计算机是靠电工作的，所以计算机的速度与电的速度有关。你可能还记得光速是每秒30万千米，这个速度相当快。光可以在一秒内绕地球7圈，或者用1.5秒从地球到达月球。物理学家认为电和光有很多共同点。电在导线中传播时，速度会降低到光速的一半左右。但是，在一秒内绕地球三圈半的速度还是很快的。

说到电在计算机内部的部件中的移动速度，你可以看到有些部件之间相距1厘米，有些则更近，它们相距1毫米、0.1毫米。而在这些部件的内部，还有更多的小部件彼此非常接近，有的仅相距1微米。电传输的距离越短，就越快到达目的地。

今天的计算机在一秒钟内能做多少事情已经无从说起，因为那样会使这本书过时。计算机制造商不断生产出新的计算机，它们的速度是两三年前最快计算机的两倍。计算机的速度在理论上是有限的，但工程师们不断找到实用的方法来绕过理论，使机器的速度越来越快。

在计算机的速度越来越快、体积越来越小、价格越来越便宜的这段时间里，计算机所做的事情自从20世纪40年代它被首次发明以来没有任何改变。它们做的仍然是同样的几件简单的事情，只是速度更快、成本更低、更可靠、更小而已。

计算机只有几个部分，它们都是由相同类型的部件组成的。每个部分都有特定的任务，将这些部分组合成一台机器确实是一项了不起的发明。但这并不难理解。