第24話

コンピュータの仕組み

0と1で、なぜ何でもできる

コンピュータの仕組みの動画のサムネイル

入れるか、切るか。それしかできないスイッチを何百億個も並べると、なぜ計算も動画もAIも動くのか。

この動画で話すこと

入れるか、切るか。それしかできないスイッチを何百億個も並べると、動画が見られて、AIと話ができます。トランジスタ、0と1、足し算の回路、手順書(プログラム)、集積回路。世界初とされるマイクロプロセッサに日本の電卓メーカーが関わっていた話まで、コンピュータの土台を5分で。

章

  1. 入れるか、切るか
  2. 今日の現在地
  3. トランジスタは小さなスイッチ
  4. スイッチの組み合わせで計算する
  5. 手順書を入れ替える
  6. 集積回路とマイクロプロセッサ
  7. ムーアの法則のいま
  8. 単純なことを、何兆回も
  9. 次に見るなら
  10. 応援のお願い

ナレーション全文

部屋の電気のスイッチ。入れるか、切るか。できることは、それだけです。

このスイッチを、何百億個か並べると、動画が見られて、AIと話ができます。本当です。

コンピューターの中にあるのは、トランジスタ。電気で入り切りできる、小さなスイッチです。1947年に発明されました。

入っていれば、1。切れていれば、0。コンピューターが扱えるのは、この2つだけです。

スイッチをいくつか組み合わせると、小さな判断ができます。「両方入っていたら、通す」。「どちらかが入っていたら、通す」。

この判断を積み重ねると、足し算の回路ができる。足し算ができれば、引き算も、掛け算も。計算ができれば、文字も、絵も、音も、数字に直して扱えます。

つまりコンピューターは、ものすごく単純なことを、ものすごい回数、やっているだけ。魔法ではなく、根気です。

もうひとつの発明が、手順書です。「次に何をするか」も0と1で書いて、同じ記憶装置に入れておく。手順書を入れ替えれば、同じ機械が、電卓にも、ゲーム機にもなります。

1958年、スイッチと配線を、1枚の板の上にまとめて作る方法が生まれます。集積回路です。

そして1971年、世界初とされるマイクロプロセッサが発表されました。きっかけは、日本の電卓メーカーの注文。設計には、日本人技術者の嶋正利が加わっています。

そのチップのスイッチは、およそ2300個。いまの最先端のチップは、2000億個を超えます。計算すると、ざっと9000万倍。

「1枚に載るスイッチの数は、およそ2年で倍になる」。半世紀つづいたこの経験則も、いまは苦しくなっています。スイッチが、原子を数えられるほどの細かさに、近づいたからです。

入れるか、切るか。それしかできない部品が、積み重なって、人間と会話するところまで来ました。

単純なことを、文句も言わず、正確に、何兆回もくり返す。人間にいちばん向いていない仕事を、引き受けてくれたわけです。

出典・参考

  • ベル研究所によるトランジスタの発明(1947年)
  • 集積回路の発明(J. Kilby, R. Noyce、1958〜59年)
  • Intel 4004(1971年。ビジコン社と嶋正利)
  • G. Moore, "Cramming more components onto integrated circuits" (1965)

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