Zoomputer: acercarse dentro de una computadora hasta llegar a los interruptores
Zoomputer empieza en una portátil y sigue acercándose: una foto real de un chip y luego dibujos explicativos de transistores y puertas lógicas. Por el camino, un if hecho con bloques se convierte en un circuito.
¿Qué hay realmente dentro de una computadora? Zoomputer responde acercándose. Empieza con una portátil sobre una mesa y sigue: dentro del chip, más allá de los transistores, hasta los pequeños interruptores que toman cada decisión. Su lema: Dentro de la computadora, hasta el fondo. 🔍
Conoce a Bity y empieza a acercarte
Te guía Bity, un electrón. Hola, soy Bity, un electrón. ¿Entramos hasta el fondo de esta portátil? Abajo hay tres botones: Entrar, Salir y Hasta el fondo. Una escalera a la derecha muestra las capas que vas a recorrer, de L0 Portátil a L11 IA, pasando por Chip, Transistor y Puertas lógicas.
El indicador de la esquina sigue la escala y pasa de centímetros a milímetros, micrómetros y nanómetros a medida que avanzas.
Donde terminan las fotos
Pulsa Entrar unas cuantas veces y llegas al chip. Bity explica: Es una foto real de un chip de portátil (Apple M1), tomada tras quitarle las capas de cableado de arriba. Los colores están pintados para mostrar los barrios, y una nota bajo la foto lo dice claramente: Las zonas son estimadas. (Die photo: Fritzchens Fritz, CC0 1.0, via Flickr.)
Un paso más, y la etiqueta de la esquina cambia de Foto real a Dibujo explicativo. Bity también lo dice: Desde aquí son dibujos explicativos. Piezas tan pequeñas no se pueden fotografiar con luz normal, así que el sitio deja claro dónde terminan las fotos y dónde empiezan los dibujos.
Vale la pena señalárselo a un niño o una niña: saber qué imagen es una foto y cuál un diagrama también es parte de leer ciencia.
Dos interruptores toman una decisión
Más abajo, en L4 Puertas lógicas, Bity pregunta: ¿Qué pueden hacer dos interruptores juntos? Si se ponen en fila (en serie), la corriente pasa solo si los dos están encendidos: es una puerta AND. Si se ponen uno al lado del otro (en paralelo), basta con uno: es OR.
La capa es honesta con la simplificación: Es un dibujo simplificado con interruptores. Una puerta AND real en CMOS usa seis transistores.
En el Patio de puertas ya hay una puerta AND unida a los interruptores A y B y a una lámpara, Y. Bity pregunta: ¿Tienen que estar los dos encendidos para que se encienda Y? Encendimos B, y con A ya encendido, la lámpara se iluminó. La tabla de verdad de la derecha resalta la fila de las entradas actuales, 1 · 1 → 1. Los retos de arriba piden construir un circuito que cumpla una regla.
Cuando un bloque se convierte en circuito
Esta es la exhibición que lo une todo para quien ha usado bloques. A la izquierda, un bloque dice que si se cumple a y (no b), se enciende la lámpara. Debajo, la misma condición en JavaScript: if (a && !b). A la derecha, el circuito que la calcula: b pasa por una puerta NOT y luego una puerta AND la comprueba junto con a.
Si cambias el bloque, el código, el circuito y la tabla de verdad cambian a la vez.
En Prueba uno, elegimos no (a y b) y después (no a) o (no b). Los circuitos se ven distintos, pero las tablas coinciden fila por fila. La página le pone nombre a la idea, Misma tabla, otro circuito: es la ley de De Morgan.
En la próxima entrega
La próxima vez: Mathium, un museo donde se ve por qué las matemáticas son ciertas.
Preguntas frecuentes
¿Qué es Zoomputer?
Un viaje al interior de una computadora que se abre en el navegador. Se empieza en una portátil y se va acercando capa por capa, de L0 Portátil a L11 IA, con exhibiciones para probar en cada capa.
¿Los primeros planos son fotos reales?
Solo hasta el propio chip. La escena del chip es una foto real del dado, marcada como Foto real. Todo lo que hay más adentro aparece marcado como Dibujo explicativo, porque es demasiado pequeño para fotografiarlo con luz.
¿Qué tiene que ver con la programación por bloques?
En la capa de puertas lógicas, la exhibición Bloques ↔ circuito muestra un bloque if, la misma condición en JavaScript y el circuito de puertas que la calcula, todo cambiando a la vez.
¿Hace falta una cuenta?
No. No hay registro y el progreso se queda en el navegador.