他們幾乎是在和時間賽跑。
最終,終于在去年年底的時候,成功在一平方厘米的硅片上制造出包含七個晶體管、一個二極管、七個電阻和六個電容的集成電路,采用二極管-晶體管邏輯設計。
而現在,整個51區要檢驗的是xm-01整體。
簡樸的實驗室中,錢院長和華羅庚作為代表受邀審視新研發的xm-01便攜式計算器。
實驗室的木桌上擺放著xm-01,一臺約15厘米長、8厘米寬、3厘米厚的灰色塑料設備,配備紅色led顯示屏和35個按鍵。
按鍵上標注著數字、運算符以及“sin”、“cos”、“ln”等數學符號。
旁邊是一疊技術文檔,記錄著研發過程中的試驗數據。
錢院長拿起xm-01,仔細端詳其按鍵布局,紅色led顯示屏在燈光下微微閃爍。
他轉向王守武,語氣中帶著期待:“守武,這臺xm-01據說能媲美西方的先進計算器,能否展示一下它的功能?”
王守武點頭,打開設備,顯示屏亮起,顯示“0”。
他自信道:“當然,院長。
這臺計算器不僅能進行加減乘除,還支持三角函數、對數和指數運算。我們來計算30度的正弦值。”
他按下“30”鍵,然后按“sin”鍵,顯示屏迅速顯示“0.50”。
華羅庚推了推眼鏡,專注地觀察結果,問道:“結果準確,反應很快。能否再試試更復雜的運算,比如e的2次方?”
王守武輸入“2”,然后按“ex”鍵,顯示屏顯示“7.39”。
華羅庚微微點頭:“與理論值吻合,小數點后兩位的精度,足夠滿足當前需要了。”
王守武接著說:“如果不考慮運算時間的話,我們能從后臺把它調整到,精度是小數點后四位。
我們在說明書上也會有具體調節系統計算精度的說明”
錢院長將xm-01放回桌上,雙手交叉,沉思片刻后說:“這臺設備體積小巧,卻能完成如此復雜的計算,對各類工程和現實工作都意義重大。工程師們在現場需要快速計算軌道參數,它可以大大提高效率。”
華羅庚補充道:“從數學角度看,這臺計算器對教育也很重要。學生可以用它驗證數值計算,研究人員也能用它探索數學模型。”
大家內心閃過相似的念頭。
那就是華國這幾年在半導體領域的進步實在太大了。
短短五年時間,小小一臺便攜式計算器的計算能力已經遠遠超過了之前第一臺計算機。
正是因為51區不斷有奇跡誕生,所以燕京才會加大對51區的投入。
對于華國而言,光是氣象精準預測減小的農業、工業損失,都足夠對51區的投入了。
王守武繼續介紹:“xm-01使用我們自主研發的集成電路,每塊芯片包含數百個晶體管。
另外我們還優化了算法,比如采用cordic算法來實現三角函數的高效計算。”
王守武知道在座都是知道樹莓派,他接著說:“本來我們不想弄的這么復雜。
但用過那玩意,我們是真忍受不了一個計算器只能算加減乘除。
我們想方設法都要把一些更復雜函數計算給加上。
最開始沒人覺得我們能做到,大家都沒有什么信心。
但我們的目標是復刻那玩意,要是連多功能的計算器都搞不定,還談什么復刻那玩意?”
錢院長眼中閃過一絲贊賞:“從簡單的晶體管到這樣的集成電路,短短幾年內取得如此進步,真是了不起。你們遇到了哪些主要困難?”
王守武:“最大的挑戰是芯片的小型化和功耗控制。我們的光刻技術有限,掩模對準精度不足,良率一度很低。此外,led顯示屏的驅動電路設計也頗費周折。
不過最大的好處在于,通過xm-01的研發,我們可以明確,那玩意就是晶體管極端的小型化后的產物。
它可能有數十億的晶體管。