第八章 进展（1 / 2）
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莱布尼兹不仅是一个伟大的德国数学家，他在发明创造上的成就一点都不比在微分领域的贡献少。他充分发挥了自己精通数学的优势，将帕斯卡的机械式计算机加以改进后，为人类世界迎来了计算机时代。虽然在很长时期里，人类都活在算盘和机械式计算机的世界里。但当二进制、继电器、电子管、逻辑数学等等相继出现之后，人类是应该走进电子计算机时代了……
“有人说，计算机的发展壮大史上，有三样东西或者发明是很关键的。第一是电子管，它结束了人类百年的机械方式运行计算机时代，计算机开始真正意义上的走向电子化，完成了由量到质的转变，其标志就是电子计算机的诞生。”
年，世界上第一只电子管诞生于英国物理学家弗莱明之手下。它的出现，标志着人类社会从此进入了电子时代。
电子管是一种在气密性封闭容器中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用，以获得信号放大或振荡的电子器件。它可以广泛运用于电视机、收音机和广播系统之中，是晶体管和集成电路出现之前，电子产品中的主要电子元件，自然也是不可或缺的、最为值钱的元件，二十世纪初最有名气和销量的电子产品，便是电子管收音机。它就如同信息时代的高速电脑一样深受人们欢迎，因为它是该时代的标志。
但是，电子管有体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，这些缺陷都注定它的适用范围，将会随着技术的进步会越来越小，它有一个很强劲的敌人，那就是晶体管。
“第二个关键发明，那就是晶体管。”张宇带着张雨生在泰山计划的计算机实验区里逛来逛去，逛完了学术交流、会议讨论等地方后，向实验中心走去，一路上嘀嘀咕咕地给邀功来着。
“咱们那个时空的1947年，晶体管在贝尔实验室里诞生，很快便引领了计算机新发展热潮，剑桥大学很快弄出了一台可存储程序计算机，虽然输入输出仍是纸带，而软磁盘诞生之后，高级语言编译器又弄出来了，种种新鲜物事相继出现，晶体管计算机立马体替代了电子管的，无论体积、功效、运算速度等等都有优势。”
“然而电子管并不是一无是处，电子管负载能力很强，线性性能也优于晶体管。也就是说在高频大功率领域的工作特性，是要比晶体管更好的。比如大功率无线电发射设备的方面，电子管的地位是不容替代的。晶体管和电子管其实都没啥争斗的权利，第三个改变计算机发展史的是集成电路。不管是什么规模的集成化，总之，在集成电路面前，这俩东西立马成了难兄难弟，尤其是电子管，真是可怜……”
“集成电路出现后，很快催生了微处理器的诞生与发展。计算机是体积越做越小、运算越来越快，在一个芯片上人类为之集成了越来越多的晶体管，千个、万个、十万个…越来越多的晶体管被集成于处理芯片之上成为一块块中央处理器，集成程度和数目决定了其运算的速度，人类开始追求更快的运算速度，每秒百万次、千万次、亿次等等。尤其是当互联网和多媒体技术成熟之后，计算机已经影响整个世界、渗透到了很多领域。当然，那也就是您经常念叨的信息时代！”
在张宇的带领下，俩人很快通过两次检查，进入了“别墅区”。并不是任何科研机构都会设置在地下或者洞中，泰山计划很多科研机构的地域都被建成山间别墅式房屋，从高空往下看任何人都会以为到了某个特大度假胜地似的，但每一个“别墅区”都有各自的内涵，每一幢“别墅”或许是一个科研机构的分支，一幢幢四层高的公寓楼才是科研人员们的居住所。所以，科研人员们就是在这青山绿水之间展开科学研究，有足够的物资和电力供应，几万号人仿佛是到山峦里来度假一样……
“很早以前，我曾说过万事万物都有它的基础所在。计算机是数学、材料、电子等等方面的有机糅合，少了一样都会导致计算机技术的不成熟或性能的不好。所以我们在开展计算机技术这一应用研究的同时，我们的材料研究工作进展得更快，金属、非金属、稀有金属等等方面的基础研究都进展不错。像我们现在所看到的这台晶体管计算机，明显比隔壁的那台电子管计算机要小，当然这间实验室也要小一点。虽然晶体管和电子管必须一比一交换，但晶体管计算机还就是要苗条得多……”
“同电子管相比，晶体管具有诸多优越性，首先就是晶体管的构件是没有消耗的，而无论多么优良的电子管，都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化。当然，由于技术上的原因，我们的晶体管制作也存在同样的问题，但我相信随着相关材料和制作技术上的进步，它所需要的高精度、简工序制作必将为我们所掌握。”
“到了那个时候，我们的晶体管寿命估计将比电子管长700到1500倍左右，加上他那结实可靠的身板，比电子管可靠百倍，还有耐冲击、耐振动的同时却只有电子管的十分之一大小的优势。显然，这都是电子管所无法比拟的。
“还有一点不容忽视，那就是晶体管消耗电子极少，仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子，比起电子管的，它只要几节干电池就可以半年甚至一年两年地听下去，而且不需预热便实现了开机即可工作。这对无线电的发展必将大有好处，况且晶体管的制作技术成熟之后，自治区便可开创电子工业，真正引领电力时代的发展潮流！”
“既然你把它说得这么好，那它的峰值运行速度能有多快？”
张雨生隔着厚厚的玻璃看着实验室里的一切，那台快比他家床宽、柜子高的大铁盒子，就是所谓的计算机，是二十一世纪超级网虫的他还真没见过这么原始的计算机，高大而且威猛！
“每秒钟能够处理五千条字符！相当恐怖的一个数字，但理论研究证明，计算机会有更快的速度，会有更多难以置信的东西诞生于科研人员之手，如果真的哪天实现了每秒钟百万次或者千万次乃至亿次，估计连他们自己都会怀疑这一切是不是做梦！”
“那你们那会儿的计算机的速度咋样呢？”张雨生说到这儿，看了看周围并没有什么人，大家都在忙碌于自己的事务，都没来过问这俩人的四处闲逛。“大学那会儿，我的那台电脑可已经是双核的了，速度非常不错！”
“你不是玩过吗？反正就是和你们使用的传统硅芯片计算机不同。光脑是用光束代替电子进行计算和存储。也就是说，它以不同波长的光代表不同的数据，以大量的透镜、棱镜和反射镜将数据从一个芯片传送到另一个芯片。可以说，光脑是利用纳米电浆子元件作为核心来制造，通过光信号来进行信息运算的，载体不同于双核电脑的电子，光脑用的是光。每秒在千亿次以上，而且还不怎么耗电！”
“千亿？我的天，那是啥概念？”