Perjalanan dari get logik asas kepada komputer yang berfungsi sepenuhnya yang mampu menjalankan Tetris telah menarik perhatian pembangun dan penggemar komputer. Projek NandToTetris , yang mendemonstrasikan cara membina sistem komputer lengkap dari awal, telah menghasilkan perbincangan yang signifikan dalam komuniti pembangunan kerana nilai pendidikannya dan pendekatan praktikal dalam memahami seni bina komputer.
Hierarki Komponen Projek:
- Get logik ( NAND , NOT , OR , AND )
- Cip
- RAM
- CPU
- Komputer
- Pengaturcaraan Pemasangan (Assembler)
- Pengkompil (Compiler)
- Sistem Operasi
- Aplikasi (contohnya, Tetris )
Dari NAND ke Pengkomputeran Kompleks
Projek ini bermula dengan satu get NAND yang dilaksanakan dalam C dan secara progresif membina komponen yang lebih kompleks. Apa yang menjadikan pendekatan ini unik adalah metodologi dari bawah ke atas yang tulen, tidak memerlukan pergantungan luaran dan membolehkan pembangun memahami setiap lapisan seni bina komputer secara mendalam. Ahli komuniti telah melaksanakan projek ini dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan, dengan seorang pembangun malah memperluaskannya untuk mencipta pelaksanaan mesin Lisp di peringkat get.
Pelaksanaan Get Asas:
- Get NAND: Blok binaan asas
- Get NOT: Dibina daripada NAND
- Get OR: Dibina daripada get asas
- Get AND: Dibina daripada get asas
- Komponen Kompleks: DMUX 8-hala, MUX 8-hala 16-bit
Impak Pendidikan
Nilai pendidikan NandToTetris telah menjadi sangat ketara, dengan pembangun melaporkan hasil pembelajaran yang signifikan dalam tempoh yang singkat. Seperti yang dikongsi oleh seorang ahli komuniti:
Saya telah belajar lebih banyak tentang komputer dalam 2 minggu kursus ini berbanding bertahun-tahun pembangunan perisian.
Sentimen ini bergema di seluruh komuniti, terutamanya di kalangan pembangun web yang digalakkan untuk meneroka konsep pengaturcaraan tahap rendah untuk meningkatkan pemahaman mereka tentang sistem komputer.
Melampaui Pelaksanaan Asas
Perbincangan komuniti telah berkembang melampaui pelaksanaan asas untuk merangkumi konsep lanjutan seperti kelewatan perambatan peringkat get dan simulasi pelesapan kuasa. Penambahan ini akan menjadikan emulasi lebih dekat dengan tingkah laku perkakasan dunia sebenar, walaupun ia menimbulkan cabaran teknikal yang signifikan. Sesetengah pembangun juga meneroka kemungkinan melaksanakan projek menggunakan bahasa perihalan perkakasan seperti Verilog atau VHDL , berpotensi merapatkan jurang antara simulasi perisian dan pelaksanaan FPGA sebenar.
Kebolehcapaian dan Penglibatan Komuniti
Walaupun subjeknya kompleks, projek ini mengekalkan halangan masuk yang rendah. Pelaksanaan boleh dilakukan dalam mana-mana bahasa pengaturcaraan, dan komuniti secara aktif menggalakkan sumbangan, terutamanya dalam bidang seperti pembangunan ujian untuk get logik. Kebolehcapaian ini telah mewujudkan persekitaran yang menarik untuk pembelajaran dan kerjasama.
Projek ini terus berkembang dengan ahli komuniti mencadangkan pelbagai penambahbaikan, termasuk keupayaan rangkaian yang berpotensi dan simulasi perkakasan yang lebih maju, menunjukkan nilainya sebagai alat pendidikan dan platform untuk meneroka asas seni bina komputer.
Rujukan: NandToTetris: Building a Full Computer from Scratch