「但光有儲存器不夠,運算部件必須跟上。」他轉身在黑板上「電子管」符號旁畫了個微小的矩形,標註「半導體電晶體」:「柏則善,你們半導體廠做出的電晶體,體積只有電子管的百分之一,功耗更是千分之一。如果用電晶體替代電子管做邏輯電路,運算器的體積能從一張桌子縮小到一個木箱,功耗從數百千瓦降到幾十瓦,這才是半導體計算機的核心優勢。」
會議到此,大家圍繞著如何實現這種新裝置展開了討論。
方文在討論中,一點點將自己掌握的相關理論知識倒出來。
但光有理論可不行,必須透過不斷的科研實踐,才能排除各種問題,實現電晶體計算機技術。
從芷江機場回來後,方文開了一場科研會,便全身心投入了電晶體計算機的研發中。
首先是儲存架構設計。
磁芯儲存器由大量的鐵氧體磁芯組成,這些磁芯透過細導線交叉編織成網格陣列,每個磁芯位於兩根導線(X線和 Y線)的交叉點,形成唯一的地址。
在電晶體計算機中,需要設計相應的電路來控制這些 X線和 Y線的電流,以便能夠準確地定址到每個磁芯,實現資料的讀寫操作。
同時,還需要有一條斜穿磁芯的讀出線,用於檢測磁芯磁化方向變化時產生的感應電流,從而讀取儲存的資料。
然後是如何實現讀寫電路:
寫入資料時,在需要寫入的磁芯所對應的 X。Y座標線上各輸入稍高於 50%磁環磁化閾值的電流,只有 X。Y座標對應的那個磁芯上會同時在兩條線中都有電流,迭加之後會超過閾值的電流,磁芯因而磁化或者改變磁化方向從而寫入一位資料。
讀出資料時,分別在 X。Y送入讀出電流,讀出電流的大小和寫入時一樣也是略大於 50%磁化閾值的電流,如果磁芯的本來磁場方向和讀出電流所對應的磁場方向相反,那麼由於磁芯的磁性狀態發生翻轉,會有巨大的磁通量變化,在斜穿的讀出線上就會有大的感應電流,由此可知這個磁芯儲存的是和讀出訊號相反的資料;
如果磁芯的本來磁場方向和讀出電流所對應的磁場方向一樣,那麼在斜穿的讀出線上就不會有感應電流,即磁芯儲存的是和讀出訊號相同的資料。
由於讀出是破壞性的,所以讀完之後還需要立即用放在快取中的原來儲存的資料重新再寫一遍回去,以恢復本來的資料。
整體性儲存器設計後,方文便帶著技術研究人員進行試驗調整。
藉助於奧丁戒指,他能看到電場的變化,讓試驗少走了很多彎路,只用了一週時間便確定了儲存器。
光有儲存器可不行。
還要與電晶體邏輯電路配合:
電晶體邏輯電路包括運算器。控制器。
控制器需要根據程式的指令,控制磁芯儲存器的讀寫操作,以及將資料在磁芯儲存器和運算器之間進行傳輸;運算器則需要從磁芯儲存器中讀取資料進行運算,並將運算結果寫回磁芯儲存器。
除此之外,還需要輸入和輸出裝置。
整整一個半月時間。
方文都待在研究院。
他全力以赴,並用了上異能來開發這個劃時代的技術。
每一個部件,每一個問題,他都需要顧慮。
那枚以前感覺沒有太大作用的奧丁符文戒指,現在終於派上了大用處。
利用戒指可以感應電場的能力,方文在整個研發過程中少走了很多彎路,讓研發速度大幅提升。
當然,這種裝置和未來的計算機比起來,還有很大差距。
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