第198章 誇張的運算速度
這是一個簡單的二進位計數器電路,將輸入的脈衝信號轉換為二進位計數,並通過指示燈顯示出來。
在傳統的電子管電路中,這樣的功能需要至少一整個機櫃的設備,而現在,一塊巴掌大小的晶片就完成了同樣的工作。
更令人震驚的是,當李銘將輸入頻率提高到每秒1000次脈衝時,指示燈的閃爍速度快到肉眼幾乎無法分辨,但示波器上的波形卻清晰穩定,顯示電路工作完全正常。
」這...這不可能!」王明道差點摔了手中的筆記本,」這么小的東西,怎麼能處理這麼快的信號?」
張德山盯著示波器,結巴道:」按照現在的速度,它比我們最快的電子管電路至少快了20倍,而且...而且功耗只有原來的幾十分之一!」
實驗室里瞬間沸騰了。
工程師們交頭接耳,有的激動地討論技術細節,有的則只是目瞪口呆地看著那個仍在高速運轉的小裝置,仿佛在看一個不可思議的魔法表演。
」這絕對是黑科技!」一位年輕技術員脫口而出,然後意識到自己用了不恰當的詞彙,趕緊捂住嘴。但這個說法卻意外地在實驗室里引起共鳴,幾個人甚至小聲重複著這個詞:黑科技,太黑科技了!
李銘露出一絲微笑:」這只是開始。現在,我們測試一下電路的可靠性和穩定性。」
他調整了設備,讓系統連續運行,同時改變溫度、電壓等參數,測試晶片在各種條件下的表現。
令人驚訝的是,即使在50度高溫下,即使電壓波動達到20%,集成電路依然穩定運行,沒有任何故障。
」太不可思議了,」電子管專家陳教授喃喃自語,」我們的電子管電路在這種條件下早就崩潰了。」
李銘關閉電源,鄭重宣布:」這是我們的第一個成功,但只是萬里長征的第一步。接下來,我們要設計並製造更複雜的集成電路,將它們組合起來,構建一個真正的計算系統。」
他拿出早已準備好的幾張設計圖紙:」這是一個簡易算術邏輯單元的設計,可以執行基本的二進位加減法運算。這是控制單元的設計,負責協調整個系統的工作。還有這個,存儲單元,用於暫存數據和指令。」
工程師們圍上來,研究著這些精巧的設計圖。
雖然他們已經被剛才的演示震撼到了,但仍然難以想像,這些複雜的功能真的能被集成到如此小的晶片上。
」李總師,按照您的設計,這個系統能做些什麼?」張德山問道。
李銘平靜地回答:」它可以執行簡單的數學運算,比如求兩個數的和、差、乘積,甚至是求一組數據的平均值、最大值和最小值。對於炮兵彈道計算、物資統計、人口普查等工作,將比現有的方法快上百倍。」
聽到這裡,實驗室里再次爆發出一陣驚嘆。這已經不僅僅是實驗室玩具了,而是真正有實際應用價值的技術突破。
」那麼,」李銘環視眾人,聲音堅定,」我們現在分成三個小組,同時進行不同集成電路的製作。一周內,我要看到一個完整的系統運行起來。」
……
一周後,電子研究所的大實驗室被改造成臨時展示廳。
中央是一張長桌,上面放著一個約冰箱大小的裝置——這就是李銘團隊日夜趕工完成的集成電路計算機原型機。
雖然體積仍然不小,但比起房間大小的電子管計算機,已經是革命性的縮小。
更重要的是,其核心計算單元全部採用了自製的集成電路晶片,只有少量輔助電路還使用傳統元件。
今天是正式測試日,不僅研究所的全體成員到場,還邀請了軍部、技術部和統計局的代表。
人們三三兩兩聚集在一起,小聲議論著,氣氛既緊張又期待。
張德山作為項目副負責人,簡要介紹了系統的基本構成:
」這台計算機原型包含六塊核心集成電路:一塊算術邏輯單元,負責數學運算;一塊控制單元,協調各部分工作;兩塊存儲單元,用於保存數據和程序;兩塊輸入輸出接口,連接外部設備。」
」還有什麼特別之處嗎?」軍部代表問道。
」最大的特點是速度和可靠性,」張德山自豪地說,
」根據我們的初步測試,它的計算速度比現有的電子管計算機快至少30倍,同時功耗只有後者的二十分之一,幾乎不產生熱量,也不需要特殊的冷卻系統。」
聽眾中發出一陣驚嘆。在場的人都是行內專家,深知這意味著什麼。
」更令人驚訝的是,」張德山繼續道,」在過去一周的測試中,它一直保持連續運行,沒有任何故障。要知道,我們的電子管計算機平均每8小時就會因為元件故障而停機。」
在場的統計局代表劉主任激動地問:」它具體能運行什麼計算任務?」
李銘這時接過話頭:」我們準備了三組測試,分別針對不同應用場景。第一組是軍事彈道計算,第二組是工程數據分析,第三組是人口統計處理。請各位代表挑選自己感興趣的任務,我們當場演示。」
軍部代表楊上校毫不猶豫地說:」彈道計算。這是前線最急需的。」
李銘點點頭,從公文包中取出一份資料:
」這是一份典型的炮兵彈道計算任務,考慮了風速、溫度、彈藥類型等十多個變量,需要求解最佳射角和裝藥量。在傳統計算方式下,五名計算員需要約三小時才能完成。」
他將數據輸入到計算機中,然後按下啟動按鈕。系統開始運行,指示燈有節奏地閃爍著。所有人都盯著計算機,等待結果。
一秒...兩秒...三秒...
印表機突然啟動,開始輸出計算結果。
」完成了?」楊上校難以置信地問,」就這麼...三秒鐘?」
李銘檢查了一下輸出結果:」是的,三秒鐘。而且精確到小數點後四位。」
楊上校接過列印出的結果單,仔細檢查了一遍,然後又一遍。他的手微微發抖:」這...這簡直是奇蹟!你知道前線指揮官為等待彈道計算結果耽誤了多少戰機嗎?」
在傳統的電子管電路中,這樣的功能需要至少一整個機櫃的設備,而現在,一塊巴掌大小的晶片就完成了同樣的工作。
更令人震驚的是,當李銘將輸入頻率提高到每秒1000次脈衝時,指示燈的閃爍速度快到肉眼幾乎無法分辨,但示波器上的波形卻清晰穩定,顯示電路工作完全正常。
」這...這不可能!」王明道差點摔了手中的筆記本,」這么小的東西,怎麼能處理這麼快的信號?」
張德山盯著示波器,結巴道:」按照現在的速度,它比我們最快的電子管電路至少快了20倍,而且...而且功耗只有原來的幾十分之一!」
實驗室里瞬間沸騰了。
工程師們交頭接耳,有的激動地討論技術細節,有的則只是目瞪口呆地看著那個仍在高速運轉的小裝置,仿佛在看一個不可思議的魔法表演。
」這絕對是黑科技!」一位年輕技術員脫口而出,然後意識到自己用了不恰當的詞彙,趕緊捂住嘴。但這個說法卻意外地在實驗室里引起共鳴,幾個人甚至小聲重複著這個詞:黑科技,太黑科技了!
李銘露出一絲微笑:」這只是開始。現在,我們測試一下電路的可靠性和穩定性。」
他調整了設備,讓系統連續運行,同時改變溫度、電壓等參數,測試晶片在各種條件下的表現。
令人驚訝的是,即使在50度高溫下,即使電壓波動達到20%,集成電路依然穩定運行,沒有任何故障。
」太不可思議了,」電子管專家陳教授喃喃自語,」我們的電子管電路在這種條件下早就崩潰了。」
李銘關閉電源,鄭重宣布:」這是我們的第一個成功,但只是萬里長征的第一步。接下來,我們要設計並製造更複雜的集成電路,將它們組合起來,構建一個真正的計算系統。」
他拿出早已準備好的幾張設計圖紙:」這是一個簡易算術邏輯單元的設計,可以執行基本的二進位加減法運算。這是控制單元的設計,負責協調整個系統的工作。還有這個,存儲單元,用於暫存數據和指令。」
工程師們圍上來,研究著這些精巧的設計圖。
雖然他們已經被剛才的演示震撼到了,但仍然難以想像,這些複雜的功能真的能被集成到如此小的晶片上。
」李總師,按照您的設計,這個系統能做些什麼?」張德山問道。
李銘平靜地回答:」它可以執行簡單的數學運算,比如求兩個數的和、差、乘積,甚至是求一組數據的平均值、最大值和最小值。對於炮兵彈道計算、物資統計、人口普查等工作,將比現有的方法快上百倍。」
聽到這裡,實驗室里再次爆發出一陣驚嘆。這已經不僅僅是實驗室玩具了,而是真正有實際應用價值的技術突破。
」那麼,」李銘環視眾人,聲音堅定,」我們現在分成三個小組,同時進行不同集成電路的製作。一周內,我要看到一個完整的系統運行起來。」
……
一周後,電子研究所的大實驗室被改造成臨時展示廳。
中央是一張長桌,上面放著一個約冰箱大小的裝置——這就是李銘團隊日夜趕工完成的集成電路計算機原型機。
雖然體積仍然不小,但比起房間大小的電子管計算機,已經是革命性的縮小。
更重要的是,其核心計算單元全部採用了自製的集成電路晶片,只有少量輔助電路還使用傳統元件。
今天是正式測試日,不僅研究所的全體成員到場,還邀請了軍部、技術部和統計局的代表。
人們三三兩兩聚集在一起,小聲議論著,氣氛既緊張又期待。
張德山作為項目副負責人,簡要介紹了系統的基本構成:
」這台計算機原型包含六塊核心集成電路:一塊算術邏輯單元,負責數學運算;一塊控制單元,協調各部分工作;兩塊存儲單元,用於保存數據和程序;兩塊輸入輸出接口,連接外部設備。」
」還有什麼特別之處嗎?」軍部代表問道。
」最大的特點是速度和可靠性,」張德山自豪地說,
」根據我們的初步測試,它的計算速度比現有的電子管計算機快至少30倍,同時功耗只有後者的二十分之一,幾乎不產生熱量,也不需要特殊的冷卻系統。」
聽眾中發出一陣驚嘆。在場的人都是行內專家,深知這意味著什麼。
」更令人驚訝的是,」張德山繼續道,」在過去一周的測試中,它一直保持連續運行,沒有任何故障。要知道,我們的電子管計算機平均每8小時就會因為元件故障而停機。」
在場的統計局代表劉主任激動地問:」它具體能運行什麼計算任務?」
李銘這時接過話頭:」我們準備了三組測試,分別針對不同應用場景。第一組是軍事彈道計算,第二組是工程數據分析,第三組是人口統計處理。請各位代表挑選自己感興趣的任務,我們當場演示。」
軍部代表楊上校毫不猶豫地說:」彈道計算。這是前線最急需的。」
李銘點點頭,從公文包中取出一份資料:
」這是一份典型的炮兵彈道計算任務,考慮了風速、溫度、彈藥類型等十多個變量,需要求解最佳射角和裝藥量。在傳統計算方式下,五名計算員需要約三小時才能完成。」
他將數據輸入到計算機中,然後按下啟動按鈕。系統開始運行,指示燈有節奏地閃爍著。所有人都盯著計算機,等待結果。
一秒...兩秒...三秒...
印表機突然啟動,開始輸出計算結果。
」完成了?」楊上校難以置信地問,」就這麼...三秒鐘?」
李銘檢查了一下輸出結果:」是的,三秒鐘。而且精確到小數點後四位。」
楊上校接過列印出的結果單,仔細檢查了一遍,然後又一遍。他的手微微發抖:」這...這簡直是奇蹟!你知道前線指揮官為等待彈道計算結果耽誤了多少戰機嗎?」