在他的示意下,助手陈研究员将十张卡片逐一插入:“这十张卡,存储着一个桥梁结构力学方程组,包含有各个系数矩阵和右端项。”
“这个方程组,用纸带输入,准备加输入,可能需要十几分钟,而且极易出错。”包康建按下启动钮。
指示灯快速闪烁,约五秒后,104机开始全速运算。
庞大的机器发出低沉的嗡鸣,指示灯如星河般流动。
几分钟后,打印机开始输出密密麻麻的计算结果,桥梁各节点的内力与位移。
“十张卡,位信息,并行输入,五秒完成。”包康建的声音充满了自豪,“这意味着,我们可以将复杂的工程计算问题,分解、编码、固化在卡片库中。需要解决什么问题,就插入对应的卡片组。这为计算机在工业设计、科学计算中的普及应用,扫清了一个巨大的障碍。”
钱先生微微颔首,对身边的王先生低声道:“这个思路很巧。避开了我们短期内在高速电子存储器上的短板,用机械的可靠性和并行性,解决了大数据量输入的实际问题。”
王先生也表示赞同:“更重要的是,它提供了一种标准化、可复用的‘知识载体’。老包他们和红星所,这件事做得漂亮。”
演示获得了满堂彩。
二维卡技术虽然原理不复杂,但其展现出的工程实用性和解决实际痛点的能力,给所有代表留下了深刻印象。
它像一把钥匙,打开了人与计算机交流的想象空间。
接下来,是红星所的展示。
宋颜教授走到另一张工作台前。
台上放着一个比饭盒略大的金属外壳装置,正面是两排数字按键,从0到9,加上加减乘除、等号、清零等功能键,上方则是一个长方形的显示窗口,里面安装着橘红色的辉光数码管,这是目前能稳定供货的最好的显示器件。
这就是“红星一号”计算器原型机,为了这个机器,吴国华、诸葛彪等人加班加点,连续两天两夜,才在今早,将长光所送来的芯片安装上去。
宋颜教授的声音清晰而坚定,带着抑制不住的自豪:“各位,这就是我们‘星河计划’在集成电路领域的第一个阶段性成果,‘红星一号’电子计算器。”
他轻轻按下电源开关,计算器内部传来细微的“嗡”声,显示管亮起,显示出“0”。
“下面,我为大家演示一下它的基本功能。”宋颜教授说着,用手指在键盘上依次按下:“1、2、3、4、5、6、7、8、9、0”,显示管上的数字随之跳动,最终稳定显示“”。
十位数,一个不少。
台下已经有人小声数了起来。
“加法。””,然后输入“””。显示管短暂闪烁后,迅速显示出结果:“”。
“减法。”他清零后,输入“”,减“”,等于“”。
“乘法。” 乘以 87,等于 。
“除法。”除以123,等于 ……
每一步操作都干净利落,结果准确。
虽然速度比不上后世的计算器,但在1963年的春天,在这个房间里,这个能够靠自身内部电路完成十位数四则运算的金属盒子,无异于一个奇迹。
演示完基本运算,宋颜教授打开了计算器的后盖,露出内部结构。
主体不是密密麻麻的电子管或晶体管搭成的丛林,而是四块比指甲盖略大、封装在黑色陶瓷基座中的方形芯片,通过纤细的金属引线焊接在一块陶瓷电路板上。
旁边还有几块较小的芯片和分立元件,构成电源、显示驱动等外围电路。
“大家看到的这四块黑色陶瓷封装体,就是我们自主设计、基于5微米工艺试制的集成电路芯片。”宋颜教授用镊子小心地指着,“它们共同构成了‘红星一号’的计算核心。”
他转身,示意谢凯展示意图板。
板上清晰地画出了“红星一号”的系统架构和四块核心芯片的功能划分。
“由于当前工艺水平和集成度的限制,我们采用了模块化设计思想,将计算器的核心功能分解到四块芯片上,以降低单芯片的设计与制造难度,同时积累模块化协作的经验。”
他指向第一块示意图:“这是‘输入编码与控制芯片’,计算器的指挥中心。它负责扫描键盘,将按键动作转换成二进制代码;产生系统所需的各种时钟时序信号;对简单的操作指令进行译码,并驱动其他芯片协同工作。内部集成了振荡器、计数器、解码器和控制逻辑,大约集成了350个晶体管。”
“第二块,是‘数据存储芯片’,担任记忆角色。主要包括操作数寄存器