加法和减法,是电子计算机的基本运算,任何复杂运算都是建立在这两个基本之上的,例如4x3,纸上运算自然是九九乘法口诀4x3=12,但计算机里,就是4+4+4=12,当然这是十进制表示,在计算机里一切都是0和1组成的二进制,所以实际上的运算是0100+0100+0100=00010000。
再说的底层一点,所谓加减乘除,就是一系列的与非门,或非门的电平翻转、叠加、取反等,例如二进制01+01=10,低位1+1=0并且进位,如果1为正,0为负,则就是正正得负,有印象没,与门是正正得正,这里正正得负,所以这就是一个与非门,一翻就是加1了,这就是加法器的基本。
一切都是诸如此类,加100就是加100个1,加一亿,就是加一亿个1,减法则是相反,乘法是进位,除法是退位。
当然,这事原理,基本原理,现实芯片的实施并不是这么简单的,否则加一万亿怎么办,还有1.7x2.2这非整数怎么运算,计算机会疯掉,计算机不疯,人也会疯。
一切都还要有二进制计算算法来支撑,例如4+4+4,看起来好像是连续的加1,要加8次。但实际上,4是2的倍数,计算机里乘2运算是最简单的,就是把数字上推一位,4是0100,8是1000,12是00010000,都是上推一位,4x3,实际上就是把1连推3位,根本不需要连加8次,真正的运算只需要3次。
至于怎么把4x3转化为连进三位,甚至怎么知道4x3,是2的连乘,怎么解决非整数运算,也就是浮点数运算,就是芯片设计师任务了。任何一个芯片设计师,绝不单单是电子电路大师,还一定是个数学大师,否则一连串的1100,都能把人脑袋绕晕。
但不管怎么说,实现了加减法,那么计算机雏形就定下来了,剩下的,就是大规模集成,以及各种二进制算法的设计问题了。
没有设备,加法器运算速度没法测试,但用了个估值的办法,连续运算,连续1000亿次的加法,只用了5秒不到,平均每秒200亿次。乍看不算什么,要知道,目前最快的处理器,大概是每秒180亿次指令处理,而且人家是一条指令,这是一次进位加法,但却也别忘记这光路加法器的蚀刻是多么的粗糙。
所以,左廉直接跳了起来,知道这东西会很强大,但没想到会这么强大,这么粗糙的工艺,居然就能跟最强大的PU持平,要是精工细作,认真设计呢。
边上,都不是傻瓜,噢,除了罗德和沐佑仁,这二位到现在不知道为什么左廉会这么激动。所以,所有人都非常激动。
于是……
沐佑仁上京了,在加法器试验成功之后,火烧火燎,被一大批人当鸭子一样赶着,光路计算机,虽然还只是个雏形,不,甚至雏形都不算,还不过是一个加法器,但是,已经足够让人激动了。
左廉留了下来,现在赶都不走,让洪森明白了什么叫做科学疯子。
三天冲突十二次,早饭一次,锅烧漏了,中饭一次,叫了20遍不回,晚饭一次,饭粒摆成了缓冲阵列,晚上本来没事,但本就两天没合眼,刚睡下2小时,就被某个红眼睛兔子叫起来蚀刻,是人都有火吧。
手起掌落,世界清净了……第二天,挨喷的喷人了……
是不是华科院都这怪物,洪森头疼的给沐佑仁挂了个电话,打算让盛利老教授跟左廉这疯子说说,别东西没出来,人倒是趴下了,这可是国宝,弄不好自己得吃花生米了。
结果还没说明白呢,就被正坐沐佑仁边上的罗德吼了起来。
“我靠,死胖子,你丫有脸说别人,上上次做米尼冈,你丫能好多少,老子不过叫你一声,就差点被大号扳手开了瓢,你丫现在倒忘了!!”
洪森败退!
不过,第二天,林天佑特意来电话,跟左廉说了半天,总算是能有序发展了,洪森才算放下心来。
左廉爆发,洪森也不得不抛开了一些材料制造和资料整理方面的工作,帮着左廉开展光路计算机的研究工作,主要是蚀刻方面。左廉你叫他设计,大拿,但你叫他雕刻,小白。没有精密蚀刻机,用现有机械在微米级别上进行更小的微雕,左廉基本跟刚进厂的学徒没区别。
当然,这也跟术业有专攻有关,左廉对于芯片设计还有测试,绝对的强大,短短的三天,一个麻雀虽小,五脏俱全的PU已经被制造出来了。算数逻辑单元LU、寄存器组RgSt、控制单元ontrolUnit、总线Bus,应该有的,一样不缺。虽然……
这个该怎么说呢,这东西虽然功能组件一样不少,但秉承了洪森一贯实用至上的审美观,基本上就是一个八仙桌上,摆满了拼盘……
不过,不管怎么说,这东西能用了,理论上没有问题。
“开始?”领略了洪森的审美观,左廉初次不淡定了,尽管科学家相对的与世隔绝,但网络大时代,不上网的科学家一样凤毛麟角,摆满了杯具餐具的八仙桌,还有个更著名的名字,这不吉祥。
“当然开始。”洪森大大咧咧的拖着电线,说道:“大不了轰隆一声,我们再来,从电灯开始,你见过几个一次过的科学发明。”
“好吧!”左廉眼角抽了两下,心里愈加的不淡定。
“老兄,你的位置不是这里。”洪森指了指边上摆着的两台被林天佑专门空运过来的计算机,说道:“看你的测试数据吧,那玩意太专业,我七窍通了六窍,根本看不懂。”
好吧,事已至此,多想无益,左廉认命的走到边上,打开了早已调教完毕的监控软件,看数字瀑布般留下,无数监控图表在屏幕上一字排开,说道:“一切就绪,开始吧。”
“3……2……1,通电。”
洪森喀嚓一声合上电闸,蓝绿光栅亮起。58xs8.com