MHRD のレビュー

最初、レジスタをNANDなどの組み合わせ回路で作って動かず、ちょっとハマりました。共通クロックが暗黙のうちに供給されているDFFを使う必要があった模様。 もうちょい複雑な課題や、課題以外にもフリーで作れたら良かったのに。いろいろな部分が残念に感じるので強くオススメ出来ませんが、ダメなレベルでもありません。

[h1]注意[/h1] [h1]これはゲームではありません。[b][u]学習補助教材[/u][/b]です。[/h1] しかも、全編英語です。 [h1]これは何？[/h1] Microhard社でCPUを作ることになった。上司Willがハードウェア素子を作るための指令を与えてきます。 プレイヤーは社員としてそれに従いNAND素子をスタートとして最初にNOT素子を作る。それが出来たら次は…という具合に今までに作成した素子を用いつつ新たに素子を作成します。 最終的にCPUを作成したら’ゲームクリア’です。 [h1]だから何？[/h1] ディジタル回路、論理回路は知っていますか？この作品はこれらに関する基礎知識(高校もしくは大学初年度の教科書の序章レベルの知識)を前提としているので、これらを知らなければ話になりません。 これらディジタル回路、論理回路の基礎知識を使って、簡単な素子から複雑な素子へと素子をプログラミングしていきます。 プログラムと言ってもC, Javaのような高級言語ではなく、BASICに近いぐらいの単純な言語です。 [h1]で、どういう’プレイ’をするの？[/h1] 作るべき素子の仕様書(specification)が与えられる。そこにどういう動作をすべきなのかや真理値表などの詳細が書かれているので、それを基に、求められた出力をするようにコードを書く。 コードの書き方は文法が決まっていて(ゲーム内のmanualフォルダに書いてある)、大きく分けて、 [olist] [*]入出力の線の宣言(予め決まっている) [*]使用する素子の宣言 [*]それらの配線状況を記述(ここがメイン) [/olist] からなる。 コーディングが終わったらテスト。テスト入力に対するあなたの回路の出力を検査(複数パターン)し、検査をクリアしたら、その素子は完成。この時に使った総NAND数が表示・記録される(これ重要)。 次に作るべき素子が与えられるので、それに挑戦する。その際、過去に作成した任意の素子を使って良い。 以下、最後の素子CPUを作成するまで同じように繰り返す。 [h1]どこが面白いの？[/h1] 計算やロジックが好きな人は頭のいい訓練になるでしょう。 ディジタル回路、論理回路を学びたての学生が演習問題として挑戦するのもいいかもしれない。値段も相応だ。 そうでは無い人には何の興味も沸かないだろうし、やらされると苦痛でしか無いだろう。 上で言ったように、あなたが作成した素子に使われた総NAND数は記録されている。これは少ない方がいい。本気で挑戦する人は理論上の最小総NAND数を求めて回路に改良を加えるという挑戦の仕方もあるかも知れない。 [h1]その他[/h1] その他のmemoを箇条書き. [list] [*]くれぐれも注意するが、このゲームは普通の'ゲーム'ではない。パズルゲームでも無い。 [b][u]学習補助教材[/u][/b]と考えるように。 [*]このゲームはキーボードオンリー。 [*]コードの入力状況は自動保管されている。 [*]中盤辺りからキー入力に0.5～2秒のラグがしょっちゅう発生。かなりウザい。 [*]評者は最後の問題CPU作成までに、各種ドキュメントを読む時間を含めて、17.6時間掛かった(NAND5658個)。 頭のいい人なら簡単に10時間切るでしょう。 [*]サンプル動画にあるように、このゲームは1980年代？のレトロな雰囲気を演出している。 ゲーム起動時にはPCのBIOS読み込みのような文字列を表示しつつ、昔の機械音も加えている。キーボードからの文字入力時にはｶﾀｶﾀという入力音も演出されている。 [/list]

おそらくこれはパズルではなく教材。 そう理解した上で不満が多い内容です。 一応パズル要素として各回路を構成するNAND回路の数を最小化するというのもありますが、 あくまでおまけ程度と考えて下さい。 [h1]UIの評価[/h1] 以前に作った回路を使用してより上位の回路を作っていくのが本筋なのに、 過去に作った回路のリファレンスを参照するために一々エディタを離れる必要があるという不便さ。 エディタも何故か行数制限があり、１画面分しか入力できません。マニュアルはスクロール対応しているというのに。 そして、CUI風の画面にも関わらず処理が重いのか、編集中によく数秒固まります。 [h1]教材としての評価[/h1] テスト内容は（恐らく）固定のため、全パターンをテストする序盤はともかく、 後半はテストに対して正しい回答さえ返せばどのような内容でも正解とみなされるザルっぷり。 後で使いまわす際に影響が出るため正しい回路を組む必要がるとは言え、NAND回路数ランキングには非正解の回路がカウントされます。 それは、最後に作り上げるCPUも同じで、テスト内容は加算器（ALU）を使わずともクリアできる程度です。 自分で命令を打ち込んでその動作を確認することもできず、作り上げたという実感に欠けます。 また、話は変わりますがメモリ回路の作成は予め用意されたD-Flip Flop回路を基に発展させるだけ。 D-FF回路はブラックボックス化されており、教材としての観点からするともっとも重要な部分を扱えないという不満が募ります。 D-FFに頼らずに自前でFF回路を作ろうとしてもエラーが出て作ることは出来ません。 [h1]最後に[/h1] 2017年1月以降アップデートがないので今後に期待はできないでしょう。 FPGAのシミュレータが無料で入手できることを考えると、 独自の要素がないこのゲームは問題集としても価値を見いだせません。

ハードウェア記述言語で論理ゲートをひとつづつ作成していき、 最終的にCPUを造り上げるゲーム。 仮にも情報工学科だったので、なんとかなるかとおもったらそうもいかず、無情にも時間だけが過ぎていく。 まず一番最初の、NAND素子だけでNOTを作成ことすら思いつかず悩みに悩み、結局お手上げなのでWebで調べる。論理回路の解説サイトで、NAND素子だけでNOTの挙動をするすっごいシンプルな回路図を見て、「あーなるほど！」と納得。ゲームに戻り、コードに書き起こすとちゃんと真理値表どうりに動作し、どうにか一問目をクリア。自力で解けなかったことを後悔しつつも、パズルのようであり面白いと感じた。 記述言語の構文は、プログラミングの経験があればあまり難しいことはないはず。一度作った論理ゲートは、メイン関数内で自作関数を呼び出すときのように自由に使える。重要なのは [b]"既に作ったことがある回路のみ使って"[/b] 、要件（真理値表）どおりに[b]回路図を書き起こせるか[/b]どうか。引数や戻り値のように動作する"Wire"がどこと繋がるか意識すれば、回路図からコードに移す事自体はちっとも難しくない。 手詰まりになったら、一回アナログ媒体に場所を移して問題解決に取り組むとよい。僕の場合はメモ帳を用意し、カルノー図を書き、フリップフロップのようなちょっと動作が特殊な回路なら、状態遷移図や励起表を書いていた。 ゲームの全体の流れもNANDから始まり、 [spoiler][code]NAND -> NOT -> AND -> OR -> XOR -> 各4~16bitゲート マルチプレクサ（条件分岐）-> フリップフロップ -> 半加算器 -> 全加算器　-> 16bit全加算器[/code][/spoiler] といったように、お決まり段階的手順を踏んでいき、最終的にCPUを作る。 ゲームというよりかは、初学者向けの論理回路学習ツールという印象。

自分で回路を設計して目標の素子を作っていくので、回路の理解を深めるにはとても良い教材だと思います。回路を記述する言語も一見難しそうではありますが、わかってしまえば構造は至ってシンプルです。 とはいえ、ゲーム内にチュートリアルやマニュアルが完備されてはいますが、論理回路を全く知らない人がいきなりこれをゲームとして遊べるかどうかは疑問なところです。少なくとも、ある程度論理回路についての知識(と英語を読める能力)があれば、間違いなく楽しめるゲームだと思います。

(現在筆者は1bit MUX/DEMUX HA/FAまで終わった状態です) (ディジタル回路/論理回路という言葉についてある程度理解している前提とします) [h1]概要[/h1] HDL系言語を非常に軽量にしたような感じの言語?を用いて， 指定された真偽値表(Truth Table)を満たすようなデバイス(論理回路)を開発する(ゲーム)． [h1]基本的な作業の流れ[/h1] [olist] [*]Tasks/ の中から一つタスクを選択する(Enterキー押下でフォーカスが右側のワークスペースに) [*]Specification(仕様)のTruth Tableを読み，回路部品とワイヤーの結線(設計)図を考える(紙などに書くと良い) [*]Tabキー押下でDesignタブへ移動し，コーディングを行う [*]コードが書けたらDesignタブ内でCtrl+Enterでテストが走る [*]VERIFICATION PASSED!と出ればそのデバイスは完成扱いとなり，次のデバイスの設計へ進むことができる [/olist] 設計が完了したデバイスはCompleted/以下に移動し，後からいつでもその仕様と(自分が書いた)コードを確認することができる． また，より効率の良い設計を思いついた場合はその設計で完成済デバイスの設計を更新することができる． (Working Designタブでコードを更新できる) [h1]コーディングについて[/h1] このゲームの肝は，自分が設計した回路図を[b]ソースコード[/b]としてゲーム内のエディタに打ち込むことである． この際に必要とする情報は [olist] [*]デバイスの入出力インターフェース(端子)の一覧 [*]そのデバイスの設計に使用する(サブ)デバイスのリスト [*]各ピン間の結線情報 [/olist] の3点である． これらを所定の書式(Syntax)で記述することがコーディングである． (ソース)コードの詳しい文法について詳しくはDocuments/Manual/Syntax，およびDocuments/Manual/Tutorials以下を参照すること． 新しいTaskでは入出力の端子の一覧はすでにエディタ上に書かれているので，ユーザは内部で使用するデバイスの一覧と配線情報のみを記述すればよい． [h1]使用NANDゲート数によるランキング[/h1] SettingsのStatisticsタブで各デバイス毎に自分の設計で必要となるNANDゲートの数を知ることができる． (VERIFICATION PASSED!が出た際に，その窓にも表示される) 同じページに，Friends間，Worldwideランキングがある． もし時間があるならば，よりNANDゲートを少なくできる設計を考えてみるのも良いだろう． [h1]総括[/h1] ディジタル回路/論理回路を学校で習う予定の/既に習った学生に特におすすめしたい． 予習/復習が楽しくできるのではないでしょうか．

CPU の作成を目指して様々な論理回路を専用のハードウェア記述言語で作成していく、全編英語のパズルゲームです。パズルゲームとはいえ、実際に仕事をしているかのような没入感が味わえます。 このゲームは回路設計用の架空の IDE をエミュレートします。この IDE からマニュアル、チュートリアル、問題、ゲームの設定、成績表にアクセスできます。操作は簡単です。各問題には仕様やヒントが書かれた短いドキュメントが付属します。ゲームの最終目的は CPU の実装ですが、まずは NOT, AND, OR, XOR の基本論理回路 (NAND は最初から利用できます)、次に MUX, DEMUX, ADDER, ALU の高度な回路、それから CPU の各構成要素を実装していきます。より高度な部品は、単純な部品を組み合わせて作成します。 私はコンピューターが好きで、ソフトウェア開発技術者の資格も取りました。ただし、計算機科学を本格的に学んだことはありません。このゲームをクリアするのに9.5時間かかりました。途中でつまづくことはなく、すんなりクリアできました。CPU の基本的な仕組みを楽しく学ぶこともできました。クリア後もリファクタリングで少し楽しめそうです。 よくできたゲームですが、2、3分に一度、5秒くらいプチフリーズするという欠陥があります。非常にやる気が殺がれます。購入前にその点をよく検討されるようお勧めします。