2000/5/19 中國時報浮世繪版  數位世界說法 專欄

　

「數位計算機」漫談

趙坤茂

電腦一詞乃是一般大眾對計算機(computer)的俗稱，計算機顧名思義是用來協助人們計算的工具。算盤是目前為止，我們所知道最早的輔助計算工具，早在五千年前，它就出現在亞洲了。它不僅可以算十進位數，也可算十六進位數，只是算盤珠子，不撥不動，還稱不上是自動化的計算工具。

雖然，計算機有一些不同的類型，但如今這名詞所代表的，通常是指自動化的數位計算機，主要是以數位化資料的處理及運算為主。

想想看，我們一般人這輩子會做多少次的數字計算呢？以每天一百次來算，即始我們和彭祖一樣長壽，活了八百歲，總共大約也“只”算了三千萬次，利用現在數位科技界所開發出的微處理機，不用一秒就能完成我們一輩子生活上遭遇的所有數字運算，真是太神勇了，不是嗎？

什麼是微處理機(Microprocessor)呢？它有時又被稱為中央處理器(CPU, Central Processing Unit)或晶片(chip)，可說是數位計算機的大腦，控制著數位資料的處理及運算。它包含了控制單元和算術邏輯單元，控制單元協調整個計算機各單元的運作；而算術邏輯單元則執行加減乘除及邏輯上的運算。

今日獨霸一方的Intel Pentium®就是一種微處理器，它從486(Intel 80486的簡稱)演變而來，聰明的讀者一定猜得到486是由286、386逐步改進而來的，完全正確！那為什麼當初Pentium®不稱為586呢？有個說法是Pent-這字根本來就是“五”的意思；另一個取笑的說法是Pentium®剛推出時，曾出過運算的紕漏，使得486+100得到585.9996的結果，故無法以586命名！Intel總裁葛洛夫(Andy Grove)也因為卓越的遠見，而榮膺時代雜誌1997年「年度風雲人物」(該期雜誌封面還將葛洛夫切割成一片片的chip呢！)，可見微處理器已對我們生活產生了多大的衝擊。值得一提的是，我國的威盛電子公司已備妥低價電腦相關晶片市場的技術，也祝福它能在未來的微處理機市場上佔有一席之地。

在微處理器方面，我們講求的是它的速度及一次所能處理的基本位元數，現在的微處理器每秒鐘已能進行上億次的基本運算，而每次所處理的基本位元數通常為32位元或64位元等，平常我們也會用這個基本位元數來稱呼它所關聯的電腦(如32位元電腦)。要注意的是，微處理器的進展一日千里，當我們用它來形容人時要很小心喔。如果十年前，您說某人的頭腦像486，那是莫大的恭維，會把人捧上天，因為這代表他很先進及靈敏；但如果今天您說某人的頭腦像486，那可是莫大的侮辱，肯定會被海扁一番，因為現在486的抽象涵意已成為過時與魯鈍。

在數位計算機中，還有一個很重要的元件，那就是記憶體，它用來儲存數位資料以及運算後的結果。記憶體有很多不同的型式，有的電一關就什麼都不見了，例如被稱為主記憶體的隨機存取記憶體(RAM, Random-Access Memory)，通常就是這一類型；有的在沒有電源情況下還可保有儲存的數位資訊，例如磁碟片。它們的容量、速度與價錢也有差異，大致上容量大的，速度會比較慢，但價錢也比較便宜。

微處理器，加上記憶體，再配合一些輸出入設備，就構成了各式各樣不同功能的數位計算機。雖然我前面提到，我們一生所做的數字運算次數也許不過數千萬次，但可別小看自己的大腦喔！有人曾做過這麼一個估計，人腦一秒鐘約可處理一千萬億個動作，而記憶容量則約十兆個位元組，至少在短期內，我們還不會輸給任一部世上最厲害的數位計算機啊！