第75章 一九九八(1/2)
一九九八年,当第一缕阳光穿透bj中关村路口的薄雾,照射在那些依然掛著“奔腾”招牌的店铺门脸上时,一种微妙的违和感已经开始瀰漫。
店內的景象已然不同。
最显眼的柜檯里,展示的不再是传统的“486”、“奔腾”主机箱,而是一种外观更加简洁、散发著温润哑光白色或深灰色的矩形设备。
它们没有传统机箱那种夸张的散热孔和风扇噪音,体积只有普通台式机的一半甚至更小,正面只有一个简洁的呼吸灯和几个触控式接口標识。
“这是『长城-光启iii型』个人光脑,家用普及版。”年轻的店员热情地向一对带著孩子前来选购的中年夫妇介绍,
“採用的是第二代『烛龙』光逻辑核心,主频等效於传统硅晶片的……嗯,大概8ghz吧。內存是32gb光子动態存储,硬碟是1tb光子晶体存储盘。”
他见顾客面露困惑,立刻换了个说法:“反正就是特別快。开机两秒,运行现在最流行的《仙剑奇侠传》全特效,画面流畅得跟电影一样。而且几乎不发热,静音,特別省电,一个月电费能省一半。”
“多少钱?”丈夫问出了关键问题。
“现在有『信息家电下乡』补贴,加上旧电脑折价换新,最终价格是3999元。”店员调出计算器,“比同性能的进口品牌机便宜至少40%。而且作业系统是我们自己的『盘古2.0』,兼容大部分windows软体,还有专门的光学加速游戏和应用商店。”
这样的场景,在一九九八年的中国各大城市电子市场不断上演。
“光脑”这个词汇,从实验室和特种领域,正式走向寻常百姓家。
推动这一切的,是两条並行的技术路线在过去一年的爆炸性融合:
第一条路线,是源自三体世界《二进位光学信息处理架构理论纲要》、又经过中国科学家五年消化、重构、再创新的“光子计算”技术路线。
到1998年初,光逻辑晶片已经叠代到第三代。製程工艺从最初的微米级光学蚀刻,跃进到亚微米级全息光刻。
核心的“光逻辑门”单元尺寸缩小了十倍,能耗降低了十五倍,而並行处理能力提升了近百倍。
最关键的成本障碍——高纯度非线性光学晶体的量產——在1997年第四季度被攻克。
位於四川的“峨眉光晶”生產基地,利用创新的溶液法结合磁场引导结晶技术,实现了直径30厘米、缺陷率低於亿分之一的光学晶体锭的规模化生產,成本降至原来的三十分之一。
第二条路线,是软体与生態的构建。
“盘古”作业系统,这个始於1994年、最初仅为满足红岸基地特殊需求而开发的封闭系统,在“熊猫烧香”事件后,获得了国家最高级別的资源倾斜和开源动员。
来自全国高校、研究所、民间高手的数十万开发者,在“打造自主可控的信息技术体系”號召下,涌入这个基於微內核、全模块化设计的开源平台。
到1998年3月,“盘古2.0”正式发布时,它已经拥有了完整的图形界面、办公套件、编程环境、以及超过十万个各类应用软体。
更重要的是,它內置了对“光逻辑硬体”的原生优化层,能够自动將计算任务分解、映射到光晶片的並行架构上,发挥其最大效能。
而为了吸引普通用户和游戏玩家这个最大的消费群体,工信部联合文化部启动了“光影计划”。
投入专项资金,扶持国內软体公司,將经典的pc游戏进行“光学重製”,並开发基於全息显示和体感交互的原创游戏。
《仙剑奇侠传》、《红色警戒》、《金庸群侠传》……这些名字在“光追重製版”的加持下,画面表现力达到了当时硅基硬体无法企及的高度:实时光线追踪、物理精確的粒子效果、智能动態全局光照。
年轻人挤在“光速网吧”里,不是为了聊qq或玩《石器时代》,而是为了体验在“长安城”全息投影场景下的《大唐双龙传ol》,或者用体感手套在《亮剑:淞沪风云》里操作虚擬的“歼-10c”与敌机格斗。
市场数据是冰冷的,也是火热的。
1998年第一季度,中国个人计算机(此时统计口径已包含“光脑”)出货量同比增长280%,其中国產品牌份额首次突破80%。
全球个人电脑市场,自1995年以来首次出现季度环比下滑——下滑部分几乎全部来自对中国市场的出口萎缩。
英特尔和微软的股价,在1998年4月发布季度財报后,单日跌幅分別达到18%和12%。
《华尔街日报》的標题触目惊心:《硅基黄昏:中国光子计算革命摧毁传统it巨头增长神话》。
然而,这仅仅是消费市场的表象。真正的变革,发生在更深层、更专业、也更具战略意义的领域。
天津,国家超级计算中心。
原本安放著庞大“银河”系列巨型机的机房,如今显得有些空旷。取而代之的,是几排只有衣柜大小、排列整齐的银白色机柜。
每个机柜正面,只有一个淡淡的、流动著蓝绿色光影的“河”字標识。
“这就是『天河之光』原型系统,第一期部署完成。”总工程师黄浩站在监控屏前,声音里带著压抑不住的激动,
“目前峰值运算能力,相当於之前全国所有超算中心总和的三百倍。最重要的是能耗,只有过去的百分之五。”
屏幕上滚动著实时任务列表:
“女媧”全球气候精细模擬(解析度1公里,未来72小时全球天气预测,误差率<3%)
“神农”蛋白质摺叠与药物虚擬筛选(同时处理120万个化合物与靶点对接模擬)
“大禹”三峡工程全周期流体力学仿真(模擬百年一遇洪水下大坝应力分布,精度达到毫米级)
“鲁班”下一代空天飞行器气动外形优化(每秒评估十万个设计变量组合)
“伏羲”基於量子-经典混合算法的密码分析与设计(实时监控全球金融、政务加密通信潜在漏洞)
“这些任务,以前需要排队几个月,现在可以实时交互、隨时调整参数。”黄浩调出其中一个任务的实时可视化界面。
那是“神农”项目的一个子任务:屏幕上,一个复杂的蛋白质分子模型正在“呼吸”,其表面不同区域用顏色標註著与潜在药物分子结合的亲和力。
“看这里,第1274號候选分子,刚刚被系统自动標记为『高潜力』。它以一种我们从未想到的方式,避开了蛋白的活性位点屏蔽区,从侧面切入。这个结合模式,传统模擬需要运行两周才能发现,现在……十七分钟。”
这不仅仅是速度的量变。
当计算能力廉价到近乎无限、且响应实时化时,科研的模式本身正在被顛覆。
“假设-实验-验证”的循环被压缩到极致;“计算先行、实验验证”成为新范式;甚至出现了“全计算发现”——在虚擬空间中穷尽所有可能,直接“算”出最优解,然后去现实世界简单確认。
材料科学、生物医药、高能物理、航空航天……几乎所有依赖大规模计算的尖端领域,中国的研究节奏骤然提速。
合肥,中国科学技术大学,一间温度、湿度、震动被严格控制在地下二十米的实验室里。
“成功了。”项目负责人,年仅三十五岁的潘院士声音有些沙哑,眼睛里布满血丝,但光芒灼人。
他面前的实验台上,没有传统量子计算原型机那种复杂的雷射系统和低温稀释制冷机堆。
只有一个大小如家用微波炉的银色箱体,箱体侧面印著一个古朴的篆体“章”字。
箱体通过几根粗大的光纤与外围的控制和测量设备连接。正面的一块小屏幕上,跳动著简洁的数据:
逻辑量子比特数:128
保真度:99.92%
纠缠深度:16
特定算法(shor)等效算力:2^128
“我们基於三体提供的《量子纠缠態的计算机架构理论纲要》,跳过了超导、离子阱、光量子这些主流路线,直接走『拓扑光子量子比特』。”潘院士向前来视察的“王莽”和“鲁班”解释,
“最大的突破,是解决了拓扑量子態在光子系统中稳定產生、操控和测量的难题。我们利用一种特殊结构的光子晶体波导,在飞秒雷射脉衝的激发下,能稳定產生宏观数量的、处於特定拓扑態的纠缠光子对。然后通过集成光路进行操控。”
他指著那个银色箱体:“这里面,核心是一块巴掌大小的『量子光子晶片』,上面蚀刻了超过一亿个光学波导和调製器。整个系统的稳定运行,不再需要接近绝对零度的低温,室温即可。能耗……大概相当於一台家用空调。”
“鲁班”俯身仔细观察:“错误率呢?量子纠错怎么解决?”
“这正是拓扑量子比特的优势。”潘院士调出一组图表,“拓扑量子態本身对局部扰动具有天然的鲁棒性。我们结合了主动纠错码,但开销远小於传统方案。目前,对於特定的一类问题——比如大数分解、量子化学模擬、优化搜索——『九章』原型机的实际速度,已经超过『天河之光』在模擬经典算法下的极限。”
他顿了顿,说出关键:“而且,我们初步验证了它与传统光计算架构的『混合计算』接口。可以將量子计算不擅长的经典预处理和后处理,无缝卸载到『烛龙』光逻辑单元上。两者都是光子体系,耦合损耗极低。”
“王莽”沉默良久,问:“距离破解2048位rsa加密,还需要多久?”
潘院士快速心算:“以目前『九章』的规模和改进速度,以及算法优化空间……两年。最多三年。这还不是通用量子计算机,只是针对数论问题的专用机。但足够了。”
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