第195章 「心臟」與「神經」
徐濤與他那位遠在美國的「雲導師」之間的午夜通話,只是「鑄劍工程」中一個微不足道的小插曲。
當第二天太陽升起時,整個「新地平線」團隊,以及所有入駐江北大學的「國家隊」成員,又立刻投入到了那場緊張而又充滿激情的、偉大的創造之中。
江北大學,先進材料研究所,807「先進位造技術」實驗室。
這間曾經空曠的、一千多平米的巨大空間,在短短的半個月內,已經徹底變了模樣。
各種嶄新的、貼著「軍工」或「保密」標籤的設備儀器,被源源不斷地運送進來,安裝、調試。
穿著不同單位制服的研究員、工程師們,行色匆匆,進進出出。
空氣中,瀰漫著新設備機油的味道、電路板焊接時松香的味道、以及,所有人身上,那股因為睡眠不足和高度興奮而混合在一起的、獨特的「科研的味道」。
整個807實驗室,就像一個巨大的、正在被喚醒的超級工廠,充滿了喧囂與活力。
而在這片喧囂的核心區域,有兩個地方,顯得格外安靜,也格外戒備森嚴。
實驗室的東側,被臨時用防靜電玻璃,隔出了一個獨立的、恆溫恆濕的超淨工作間。
這裡,是錢院士和他帶領的「聲學國家隊」的專屬陣地。
他們的任務,是為「創世」機器,打造最核心的「能量之源」——那套,需要在三維空間內,生成微米級能量焦點的,「高能聚焦超聲波換能器相控陣」。
也就是,機器的「心臟」。
而在實驗室的西側,同樣,也被隔出了一個,布滿了各種示波器、信號發生器和超級計算機的、電磁屏蔽等級極高的控制室。
這裡,則是那個年輕張揚的天才工程師雷鳴,和他那支「光學國家隊」的「神經中樞」。
他們的任務,是為「創世」機器,打造那套,需要以皮秒級時間精度,去同步控制數萬個獨立單元的……「多通道脈衝同步控制系統」。
也就是,機器的「神經」。
……
超淨工作間內。
錢院士,這位年過七旬的、國內聲學領域的泰山北斗,此刻,正像一個最普通的一線研究員一樣,穿著厚重的白色無塵服,戴著口罩和護目鏡,親自,伏在一台高倍率的光學顯微鏡前。
他的額頭上,布滿了細密的汗珠。
他的手中,拿著一根比頭髮絲還要細的特種焊針,正在進行著一項,極其精細的、堪稱「微雕」般的操作。
在他的面前,是一塊只有指甲蓋大小的、黑色的氮化鋁陶瓷基板。基板上,用光刻技術,密密麻麻地,集成著10x10,總計一百個,微米級的壓電陶瓷換能器單元。
「溫度,350度,保持住。」錢院士的聲音,通過麥克風,沉穩地傳出。
「濕度,低於百分之五,沒問題。」他身旁的一位青年研究員,緊盯著監控屏幕,立刻回應。
「微電流,啟動。功率,0.1瓦。」
「收到。」
錢院士屏住呼吸,手中的焊針,精準地,點在了一個只有幾微米寬的電極觸點上。
「滋——」
一聲極其細微的、幾乎聽不見的輕響。
一次完美的、無縫的微連接,完成了。
「好了,下一個。」錢院士直起身,長長地,舒了一口氣,揉了揉自己那有些酸脹的老腰。
「老師,您休息一下吧。」他身旁的博士生,心疼地說道,「這種封裝的活兒,我們來就行了。」
「不行。」錢院士搖了搖頭,語氣,不容置疑,「這是我們做的第一塊『陣列原型』,每一個細節,都必須做到完美。你們的經驗,還不夠。」
他看著那塊小小的、如同藝術品般的陣列基板,眼神中,充滿了凝重。
「林浩那個小子,給我們出的,可是一個天大的難題啊。」
他感慨道:「在空氣中,實現微米級的聲波聚焦,不難。但是,要在充滿了金屬粉末的、複雜的固-氣混合介質中,還要考慮到粉末對聲波的散射和吸收,去實現穩定、可控的聚焦……這其中的計算量和不確定性,比我們之前做的任何一個軍工項目,都要大得多。」
「而且,」他指向那一百個密密麻麻的換能器單元,「這只是一個10x10的陣列。按照林浩的設計,最終的設備,需要的是一個,至少200x200,甚至500x500的、超過二十五萬個單元的巨大陣列!如此大規模的陣列,如何解決單元之間,因為高頻振動而產生的『串擾』問題?如何解決,在高功率下,那恐怖的散熱問題?這些,都是我們從未遇到過的挑戰。」
雖然嘴上說著「難題」,但錢院士的眼中,卻燃燒著熊熊的、如同年輕人般的鬥志。
他知道,這個項目,一旦成功,將徹底改變,他奮鬥了一生的聲學物理領域。
……
而在實驗室的另一端,西側的控制室內。
天才工程師雷鳴,正面臨著他職業生涯中,同樣,前所未有的挑戰。
「不行!還是不行!」
他煩躁地,將頭上那副昂貴的降噪耳機,摔在了桌子上,屏幕上,一行行飛速滾動的代碼,最終,定格在了一個鮮紅色的「Error」上。
「同步延遲,還是在50皮秒左右徘徊!比林浩要求的10皮秒,整整,慢了五倍!這個延遲,足以讓整個聲波的相干疊加,徹底失效!」雷鳴抓著自己那頭標誌性的寸頭,一臉的生無可戀。
他的身旁,徐濤,正抱著一台筆記本電腦,飛快地,敲擊著鍵盤。
「雷哥,別急。」徐濤的聲音,倒是很冷靜,「我檢查了你寫的底層驅動,邏輯上,沒問題。問題,可能還是出在,我們這套系統的『靈魂』上。」
他說的,是他們兩人,合作開發的,那套,用於驅動和控制整個系統的核心算法。
雷鳴,負責硬體的底層邏輯和時鐘同步。
而徐濤,則負責,更高層級的、能夠讓所有硬體「聽話」的、那個充滿了複雜邏輯和AI預測模型的……應用層軟體。
「我懷疑,」徐濤指著屏幕上一段極其複雜的代碼,沉聲說道,「是我們,在進行『多通道數據分發』的時候,採用的『並行計算』邏輯,存在瓶頸。當通道數量,超過了64個之後,CPU的二級緩存,就出現了數據擁堵,導致了指令的延遲。」
「那該怎麼辦?」雷鳴問道。
「換個思路。」徐濤的眼中,閃爍著黑客般的光芒,「我們,不能再讓CPU,去當那個『中央指揮官』了。它太慢了。」
「我們,把計算的任務,下放!讓每一個換能器單元,都有自己獨立的、小型的『計算核心』!我們用一套,全新的、分布式的『神經網絡』算法,去取代現在這套,大一統的『中央集權』算法!」
「你是說……」雷鳴的眼睛,瞬間,亮了,「FPGA?(現場可編程門陣列)」
「沒錯!」徐濤重重地點了點頭,「我們,給每一個『士兵』(換能器),都裝上一個,小小的『腦子』!讓它們,自己,去學會,如何協同作戰!而我們的主控系統,只需要,下達一個,最簡單的、宏觀的指令就行了!」
這個思路,同樣,充滿了顛覆性!
雷鳴,看著眼前這個,年紀比自己還小几歲,但思維方式,卻如此天馬行空的年輕人,第一次,發自內心地,感到了一絲……佩服。
「好!就這麼幹!」他重新戴上耳機,眼中,戰意重燃,「我負責硬體的改造!軟體的靈魂,就交給你了!」
……
時間,就在這種,不同領域的智慧,相互碰撞、相互啟發、協同攻關的氛圍中,飛速地,流逝。
一周後。
807實驗室的中央,一個由金屬支架搭建起來的、小型的實驗平台上。
錢院士團隊,成功地,封裝出了第一塊,10x10的、解決了散熱和串擾問題的……「心臟」原型。
而雷鳴和徐濤,也成功地,將他們那套全新的、分布式的「神經」控制系統,與這顆「心臟」,完美地,適配在了一起。
實驗,正式開始。
林浩、陳默、錢院士、雷鳴……所有核心成員,都屏住呼吸,圍在了實驗平台前。
「啟動控制系統。」林浩下達了指令。
徐濤,在主控電腦上,敲下了回車。
「能量聚焦程序,加載完畢。」
「目標:平台中心上方,10毫米處。懸浮一個,直徑2毫米的,泡沫塑料小球。」
「指令,輸入!」
控制室內,一片寂靜。
所有人都死死地盯著,那個被放置在平台中央的、毫不起眼的、白色的小球。
一秒。
兩秒。
三秒。
就在所有人的心,都提到嗓子眼的時候。
奇蹟,發生了。
那個白色的小球,仿佛被一隻無形的手,輕輕地,託了起來!
它,沒有任何繩索的牽引,沒有任何氣流的吹拂,就那麼,安安靜-靜地、穩穩定定地,懸浮在了,半空中!
周圍的空氣,甚至,因為聲波能量的高度集中,而出現了,一絲絲,肉眼可見的、如同水波般的……扭曲!
「成功了!成功了!」
「我的天……我們……我們真的做到了!聲學懸浮!」
控制室內,瞬間,爆發出了一陣,壓抑不住的、劫後餘生般的巨大歡呼!
錢院士,這位年過七旬的老人,激動得,摘下了自己的老花鏡,用力地,擦著眼角。
雷鳴,也難得地,露出了一個,發自內心的、燦爛的笑容。
雖然,這,距離他們最終的目標——在充滿了金屬粉末的複雜環境中,去驅動數萬個換能器,去「列印太陽」,還很遙遠。
但這個,由聲波之力,托舉起來的、小小的懸浮點。
卻像一顆,在黑暗中,被點燃的、最明亮的火種。
它,用一種最直接、最無可辯駁的方式,向所有人,證明了——
林浩那個,曾經被認為是「瘋狂」的、通往全新世界的構想。
在理論上,完全可行!
當第二天太陽升起時,整個「新地平線」團隊,以及所有入駐江北大學的「國家隊」成員,又立刻投入到了那場緊張而又充滿激情的、偉大的創造之中。
江北大學,先進材料研究所,807「先進位造技術」實驗室。
這間曾經空曠的、一千多平米的巨大空間,在短短的半個月內,已經徹底變了模樣。
各種嶄新的、貼著「軍工」或「保密」標籤的設備儀器,被源源不斷地運送進來,安裝、調試。
穿著不同單位制服的研究員、工程師們,行色匆匆,進進出出。
空氣中,瀰漫著新設備機油的味道、電路板焊接時松香的味道、以及,所有人身上,那股因為睡眠不足和高度興奮而混合在一起的、獨特的「科研的味道」。
整個807實驗室,就像一個巨大的、正在被喚醒的超級工廠,充滿了喧囂與活力。
而在這片喧囂的核心區域,有兩個地方,顯得格外安靜,也格外戒備森嚴。
實驗室的東側,被臨時用防靜電玻璃,隔出了一個獨立的、恆溫恆濕的超淨工作間。
這裡,是錢院士和他帶領的「聲學國家隊」的專屬陣地。
他們的任務,是為「創世」機器,打造最核心的「能量之源」——那套,需要在三維空間內,生成微米級能量焦點的,「高能聚焦超聲波換能器相控陣」。
也就是,機器的「心臟」。
而在實驗室的西側,同樣,也被隔出了一個,布滿了各種示波器、信號發生器和超級計算機的、電磁屏蔽等級極高的控制室。
這裡,則是那個年輕張揚的天才工程師雷鳴,和他那支「光學國家隊」的「神經中樞」。
他們的任務,是為「創世」機器,打造那套,需要以皮秒級時間精度,去同步控制數萬個獨立單元的……「多通道脈衝同步控制系統」。
也就是,機器的「神經」。
……
超淨工作間內。
錢院士,這位年過七旬的、國內聲學領域的泰山北斗,此刻,正像一個最普通的一線研究員一樣,穿著厚重的白色無塵服,戴著口罩和護目鏡,親自,伏在一台高倍率的光學顯微鏡前。
他的額頭上,布滿了細密的汗珠。
他的手中,拿著一根比頭髮絲還要細的特種焊針,正在進行著一項,極其精細的、堪稱「微雕」般的操作。
在他的面前,是一塊只有指甲蓋大小的、黑色的氮化鋁陶瓷基板。基板上,用光刻技術,密密麻麻地,集成著10x10,總計一百個,微米級的壓電陶瓷換能器單元。
「溫度,350度,保持住。」錢院士的聲音,通過麥克風,沉穩地傳出。
「濕度,低於百分之五,沒問題。」他身旁的一位青年研究員,緊盯著監控屏幕,立刻回應。
「微電流,啟動。功率,0.1瓦。」
「收到。」
錢院士屏住呼吸,手中的焊針,精準地,點在了一個只有幾微米寬的電極觸點上。
「滋——」
一聲極其細微的、幾乎聽不見的輕響。
一次完美的、無縫的微連接,完成了。
「好了,下一個。」錢院士直起身,長長地,舒了一口氣,揉了揉自己那有些酸脹的老腰。
「老師,您休息一下吧。」他身旁的博士生,心疼地說道,「這種封裝的活兒,我們來就行了。」
「不行。」錢院士搖了搖頭,語氣,不容置疑,「這是我們做的第一塊『陣列原型』,每一個細節,都必須做到完美。你們的經驗,還不夠。」
他看著那塊小小的、如同藝術品般的陣列基板,眼神中,充滿了凝重。
「林浩那個小子,給我們出的,可是一個天大的難題啊。」
他感慨道:「在空氣中,實現微米級的聲波聚焦,不難。但是,要在充滿了金屬粉末的、複雜的固-氣混合介質中,還要考慮到粉末對聲波的散射和吸收,去實現穩定、可控的聚焦……這其中的計算量和不確定性,比我們之前做的任何一個軍工項目,都要大得多。」
「而且,」他指向那一百個密密麻麻的換能器單元,「這只是一個10x10的陣列。按照林浩的設計,最終的設備,需要的是一個,至少200x200,甚至500x500的、超過二十五萬個單元的巨大陣列!如此大規模的陣列,如何解決單元之間,因為高頻振動而產生的『串擾』問題?如何解決,在高功率下,那恐怖的散熱問題?這些,都是我們從未遇到過的挑戰。」
雖然嘴上說著「難題」,但錢院士的眼中,卻燃燒著熊熊的、如同年輕人般的鬥志。
他知道,這個項目,一旦成功,將徹底改變,他奮鬥了一生的聲學物理領域。
……
而在實驗室的另一端,西側的控制室內。
天才工程師雷鳴,正面臨著他職業生涯中,同樣,前所未有的挑戰。
「不行!還是不行!」
他煩躁地,將頭上那副昂貴的降噪耳機,摔在了桌子上,屏幕上,一行行飛速滾動的代碼,最終,定格在了一個鮮紅色的「Error」上。
「同步延遲,還是在50皮秒左右徘徊!比林浩要求的10皮秒,整整,慢了五倍!這個延遲,足以讓整個聲波的相干疊加,徹底失效!」雷鳴抓著自己那頭標誌性的寸頭,一臉的生無可戀。
他的身旁,徐濤,正抱著一台筆記本電腦,飛快地,敲擊著鍵盤。
「雷哥,別急。」徐濤的聲音,倒是很冷靜,「我檢查了你寫的底層驅動,邏輯上,沒問題。問題,可能還是出在,我們這套系統的『靈魂』上。」
他說的,是他們兩人,合作開發的,那套,用於驅動和控制整個系統的核心算法。
雷鳴,負責硬體的底層邏輯和時鐘同步。
而徐濤,則負責,更高層級的、能夠讓所有硬體「聽話」的、那個充滿了複雜邏輯和AI預測模型的……應用層軟體。
「我懷疑,」徐濤指著屏幕上一段極其複雜的代碼,沉聲說道,「是我們,在進行『多通道數據分發』的時候,採用的『並行計算』邏輯,存在瓶頸。當通道數量,超過了64個之後,CPU的二級緩存,就出現了數據擁堵,導致了指令的延遲。」
「那該怎麼辦?」雷鳴問道。
「換個思路。」徐濤的眼中,閃爍著黑客般的光芒,「我們,不能再讓CPU,去當那個『中央指揮官』了。它太慢了。」
「我們,把計算的任務,下放!讓每一個換能器單元,都有自己獨立的、小型的『計算核心』!我們用一套,全新的、分布式的『神經網絡』算法,去取代現在這套,大一統的『中央集權』算法!」
「你是說……」雷鳴的眼睛,瞬間,亮了,「FPGA?(現場可編程門陣列)」
「沒錯!」徐濤重重地點了點頭,「我們,給每一個『士兵』(換能器),都裝上一個,小小的『腦子』!讓它們,自己,去學會,如何協同作戰!而我們的主控系統,只需要,下達一個,最簡單的、宏觀的指令就行了!」
這個思路,同樣,充滿了顛覆性!
雷鳴,看著眼前這個,年紀比自己還小几歲,但思維方式,卻如此天馬行空的年輕人,第一次,發自內心地,感到了一絲……佩服。
「好!就這麼幹!」他重新戴上耳機,眼中,戰意重燃,「我負責硬體的改造!軟體的靈魂,就交給你了!」
……
時間,就在這種,不同領域的智慧,相互碰撞、相互啟發、協同攻關的氛圍中,飛速地,流逝。
一周後。
807實驗室的中央,一個由金屬支架搭建起來的、小型的實驗平台上。
錢院士團隊,成功地,封裝出了第一塊,10x10的、解決了散熱和串擾問題的……「心臟」原型。
而雷鳴和徐濤,也成功地,將他們那套全新的、分布式的「神經」控制系統,與這顆「心臟」,完美地,適配在了一起。
實驗,正式開始。
林浩、陳默、錢院士、雷鳴……所有核心成員,都屏住呼吸,圍在了實驗平台前。
「啟動控制系統。」林浩下達了指令。
徐濤,在主控電腦上,敲下了回車。
「能量聚焦程序,加載完畢。」
「目標:平台中心上方,10毫米處。懸浮一個,直徑2毫米的,泡沫塑料小球。」
「指令,輸入!」
控制室內,一片寂靜。
所有人都死死地盯著,那個被放置在平台中央的、毫不起眼的、白色的小球。
一秒。
兩秒。
三秒。
就在所有人的心,都提到嗓子眼的時候。
奇蹟,發生了。
那個白色的小球,仿佛被一隻無形的手,輕輕地,託了起來!
它,沒有任何繩索的牽引,沒有任何氣流的吹拂,就那麼,安安靜-靜地、穩穩定定地,懸浮在了,半空中!
周圍的空氣,甚至,因為聲波能量的高度集中,而出現了,一絲絲,肉眼可見的、如同水波般的……扭曲!
「成功了!成功了!」
「我的天……我們……我們真的做到了!聲學懸浮!」
控制室內,瞬間,爆發出了一陣,壓抑不住的、劫後餘生般的巨大歡呼!
錢院士,這位年過七旬的老人,激動得,摘下了自己的老花鏡,用力地,擦著眼角。
雷鳴,也難得地,露出了一個,發自內心的、燦爛的笑容。
雖然,這,距離他們最終的目標——在充滿了金屬粉末的複雜環境中,去驅動數萬個換能器,去「列印太陽」,還很遙遠。
但這個,由聲波之力,托舉起來的、小小的懸浮點。
卻像一顆,在黑暗中,被點燃的、最明亮的火種。
它,用一種最直接、最無可辯駁的方式,向所有人,證明了——
林浩那個,曾經被認為是「瘋狂」的、通往全新世界的構想。
在理論上,完全可行!