按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
真空管有一个局限，因为要保持一定空间的真空，否则就无法出现爱迪生效应，所以它不可能做得很小，这是真空管继续发展下去的瓶颈。半导体又是如何实现逻辑电路的呢？
以纯锗晶体为例说明半导体的神奇属性。每个锗原子的最外层有4个电子，而在晶体内整齐排列的原子中，4个电子的每一个都与邻近原子所含的4个电子中的某一个成对地结合在一起，当外围电子为8个的时候，根据泡利不相容原理计算出来的电子能级，以及实际世界中惰性元素的实证，所有的电子都是很稳定地联结成对的。由于这种排列方式与钻石的排列方式相似，所以锗、硅和其他类似这种结构的物质统称为“金刚结构”。
如果在这种体系完整的金刚结构内掺入一点砷原子，情况会变得复杂。砷的最外层有5个电子，其中4个电子将与其原子核整个取代锗原子的位置，与邻近的锗原子依照前述排列方式紧挨在一起，电子也成对结合，但第五个电子因没有配对而自由流动。
这时，如果往此晶体上加一个电压，这个自由电子将向正极移动。但它无法像金属导体中的自由电子那样快速地移动，它们的导电性只是比硫磺、玻璃等绝缘体要好。所以这种加入了微量杂质的金刚结构叫“半导体”。
光是这样的属性还不足以使半导体奇特，当我们不是向锗晶体加砷而加硼的话，由于硼原子的最外层只有3个电子，它们分别与3个邻近锗原子所属的电子配对，但余下1个锗电子怎么办呢？它只好与“空穴”配对。
如果向掺硼的晶体加一个电压，邻近的电子受正电极的吸引向前递补，而在原来的位置留下一个空穴，于是下一个电子又来递补。表面上看来虽是电子向正电极方向移动，但究其本质，我们也可以说是空穴向负极移动。也就是“空穴”成了电流的载体。
掺砷的锗具有1个游离电子，可称为负型，而掺硼的锗有一个游离的空穴，如同带正电，可称为正型。两者结合起来讨论，当我们把一个锗晶体的一半做成负型，另一半做成正型就形成了一个全新的整流器。因为负型接至负极时它的电子会被推向正极，同时正极的正型空穴会被推向负极，于是晶体中有电流流通。
把正负极对调的结果却是两种晶体的电荷不协同，电流无法通过，电路中断。
半导体整流器不需要抽真空，因此体积可以做得很小；不易破裂或漏电，在常温工作只需要很小的电流，你想想刚才老是提到“一个电子怎么怎么着”。它更不需要像真空管那样有一定的预热时间。在技术上它是绝对秒杀掉真空管的存在。
对于致力于科技霸权的唐宁来说，半导体还有一个好处，它的原理复杂，成品微小，几乎不可能在电子学、晶体学发展到非常成熟之前被破解。唐宁不仅要用半导体来代替真空管，更是决定将产品当成绝对机密。工厂将设在“与世隔绝”的加州三藩市附近的圣克拉拉谷，红杉资本则会投资一个叫“仙童工厂”的厂子，整个机构连“半导体”三个字都不会出现，所有的原材料只以数字代号表示，绝大部分的工程师都不知道这工厂是干么的。计算机科学家与生产的工程分开，芯片的设计在伦敦，而生产则在设计师们所不知的圣克拉拉谷。
仙童工厂的第一批产品就会是高度集成的芯片，这一定会让伦敦的科学家们在想，这么大规模的计算机“得需要多少个真空管，占多大的地儿啊！”
这个计划并不着急，也许数年之后出第一批产品就算不错了，远离家人多时的浪子终于回到了欧洲，慕尼黑。妻子与女儿的身边，作为对浪子的惩罚，小女儿根本不认识爹地，会讲几个单词的她当然也不会说“爹地”。
原本要送给小女儿的贴心礼物加拉帕戈斯象龟蛋被林肯这个混蛋搅黄了，为了讨好小天使，唐宁决定发明一个小朋友最喜爱的东西，这个怪父亲也不会别的手艺，就会搞小发明。这个东西就是——动画片。
原始动画片的发明比电影要早很多年，早在1829年，比利时物理学家约瑟夫·普拉陶就在其博士论文中研究了色彩在视网膜上的作用效果，包括持久度、强度和颜色，擅长画花的他对莲花的旋转曲线进行了数学研究，并观察了运动图片的变形，图片在旋转运动中的视觉效果将会被重新构建。
1832年，普拉陶发明了“费纳奇镜”，这是人类史上第一个展示运动图片的设备。费纳奇镜有两个圆盘，一个是放线形的观看窗，另一个则印有彩色图片，当两个圆盘以正确的速度旋转时，就能产生一对男女跳华尔兹的动画，注意，是彩色的哦，其效果似乎比卓别林时代的默片更好。
唐宁要发明真正的动画片几乎没有任何技术障碍，将原画师的图片用徕卡相机持续地拍照就能产生连续的胶片，将这些胶片在已经被发明的幻灯机上以每秒16帧的速度播放就ok了。
不过，神级发明家绝不会如此偷懒。因为这会把几乎所有的工作托付给现在仍然几乎不存在的动画绘画师，而强行雇佣传统的画家工作很可能会因为巨量的绘图工作而精神崩溃。仅仅是一幅人物走路的动作就要让传统画师画几十幅上百幅同样的背景，你说他会不会崩溃？
所以唐宁想到的第一要务就是要让动作前景与背景分离。解决方案是数字化。将原画使用高精扫描仪数字化之后用程序去除其背景，制作出原画的动作诸帧之后再用算法将诸帧与背景融合，在程序上只需用前景简单覆盖背景即可。
原画只能是素描，否则去背的程序将极为复杂，远超现在的最高性能计算机所能承受的极限，所以上色的工序就只能在数字化之后完成了。要在“设备”上上色，首先要在设备上显示颜色，颜色液晶显示器就必须提上日程。
目前的量产液晶显示器已经达到一张a4纸的大小，即210*297mm之所以有这个奇怪的比率是因为它是a0纸的八分之一，a1是a0的对折，a3是a2的对折，到a4这儿就成了八分之一。
a0的面积是1平方米，这个好理解，但它的长宽是这样的：841*1189mm，这就很让人费解。原来，在1786年时，德国数学家和哲学家利希腾贝格发现当矩形的长宽比为根号2的时候将其对折裁剪之后其长宽比保持一致，唐宁在思考打字机的纸张时第一次利用了这个数学发现，随着他的打字机遍布全球，现在成了世人最常见的纸张规格。
为了统一显示与纸张，液晶显示器的第一个量产版使用的尺寸正好是a5纸210*148mm，正好能两屏显示一张完整的a4纸。这个理论继续应用到唐宁将生产的用来播放动画片的显示器上，将使用a3纸尺寸，即420*297mm，约20。2英寸。
在电报和打字机时代，因为只用来显示文字，所以显示器的颗粒感并不是严重问题，ibm已经在实验室里制造出了显示效果相当细腻的黑白屏，但因价格昂贵，并没有量产，在文字时代也暂时没有太大的需要。但是在动画时代，这种昂贵的显示器是必须的。
不仅需要细腻的显示效果，更需要显示彩色。彩色的成像原理是将每一个像素分成三原色三个子像素，人眼将只能看到三原色混合后的彩色，其制造工艺又比昂贵的细腻黑白屏高了三倍。
这还不算完，有了显示，还必须有互动，“上色笔”将是互动的主要媒介，因此，显示屏还必须是电磁式手写板，通过在手写板下方的布线电路通电后，在一定空间范围内形成电磁场，来感应带有线圈的笔尖的位置进行工作。
电磁式手写板可以用它进行流畅的书写，手感也很好，在绘图上很有用。画师除了主创原画师之外，还有动画师，负责数字化之后根据动作的需要对原画进行小幅的再创作，所以绘图功能是必须的。
上色笔除了绘画之外，必须有涂抹色块的功能，前提是可以圈选一个闭合区域，每个闭合区域的保存最恰当的方式是使用图层，这就又出现了一个需求。在现有的计算机性能之下，这些程序的开发将是一个严峻的挑战，正对神级工程师的味口。
全球顶尖的计算机程序员、工程师将云集于慕尼黑，为的是帮小朋友们开发一套动画片制作工具。这个唐宁给小女儿的珍贵礼物仅是动画片的制作工具就昂贵到荒谬的程度，还没算上有了工具之后如何培养动画师，搞不好第一部动画片还没制作出来，女儿都能打酱油了。
225。第225章高加索
眼看着因为天才美国少年爱迪生帮美国人重拾了战争的信心，林肯还有可能再次当选，联盟国总统戴维斯坐不住了，在没有海军配合的情况下决定独立大举入侵北方州，而且是直取华盛顿特区，因为他们拥有了fn1855和hd6野战炮，他们在军事上的信心比北方佬还要充足。
南北双方在弗吉尼亚这个最重要的战场针锋相对，又各自集结起了10万以上的大军。双方的总指挥这时是北方的格兰特和南方的罗伯特·李。南方军继承了来自先进军事技术的正面决战能力，而北方军采用坑道工事，一时也不容易攻破。
但死守的军队会逐渐丧失各分部的联系，所以战争的进展一步步走向对北方军队不利的场面，陆军部长已经建议林肯迁都费城，甚至为保险起见迁到内陆城市400公里之外的匹兹堡去。
消息传出，美国人民大为震惊，难道局势已经糜烂到如此田地了吗？美国毕竟是重商重利的民族，打仗当然不怕，但是太惨烈了真心受不了，要是打侵略者倒也罢了，现在是南方兄弟互相残杀，似乎不太值，林肯的选情又似乎变了风向，强硬派渐渐软化。
在此危急时刻，林肯希望跟唐宁谈一谈停战的条件，但是明知这个家伙是“持久自由行动”的幕后黑手，唐宁才懒得理会，他当下正沉迷于艰难地开发动画制作系统，要在慕尼黑建造前所未有的巨型真空管计算机房，所有“琐事”都交给了7人委员会。
这个计算机房每一个巨大的房间只能放下一台计算机，由于真空管损坏率高，他甚至可能要制造自动检测和更换真空管的自动机器，这事闹的。
搞到最后的方案，他干脆一步解决硬件高损坏率问题——把硬件虚拟化。每份数据在任何时候都存在三个地方，一旦一个硬件挂掉，立即自动启动数据转移，警报灯亮起，值守的员工立即给换上新的硬件。
如果你对这个方案有点耳熟，恭喜你，猜对了，这差不多就是云计算的本质。它可以热启动，热维修，热扩容。通过光纤，它甚至可以将异地的计算资源整合起来，出于安全考虑，一条从慕尼黑通往300公里之外的苏黎世的高容量地下光缆要修建，核心数据必须同时存在这两个地方的数据中心，以便应付任何意外。
这套云计算系统有一个贴切的名字：ibm_cloud，连接它的终端则使用被称为ibm_os的操作系统。唐宁从这个时候开始部署面向未来的计算机语言，由于cloud的属性，所以称其为c语言。
为了一部动画片的诞生导致了云计算和c语言的诞生，真是荒谬得可以。那些干劲十足的计算机工程师要知道这一切都是为了拍一部动画片，估计得吐血。
ibm_cloud要是做得好，机械计算机、真空管的计算机和将来的半导体计算机都可以亲密地整合，这将是一个非常有趣的项目。唐宁还是很喜欢机械计算机，因为它看得见摸得着，给学生们讲解的时候可以让他们印象非常深刻。
扯远了，回到南北战争的谈判桌上，7人委员会摸不清唐宁的意图，他们最终还是决定促进北美的和平，提出了合众国承认联盟国的对等地位，未定领地的达科他州、内布拉斯加州、科罗拉多州等三个州归合众国，新墨西哥州、犹他州、内华达州三个州归联盟国，双方分到的面积大致相当。而西海岸的加州、俄勒冈州和华盛顿州都归东印度公司管辖。
谈判相当艰难，加州被东印度公司实际占领，这就算了，凭什么俄勒冈和华盛顿州都归东印度公司啊，合众国至少这两个州不愿放弃。
弗吉尼亚战场对北方越来越不利，华盛顿特区有可能失守，在这样的强大的压力下，林肯做出让步，提出至少华盛顿州不能割让，这可是名为“华盛顿”的州啊，要是给弄丢了，林先生有何面目到九泉之下见华盛顿将军啊？谈判代表打起了悲情牌。
桂小五郎坚持唐先生说过要在西海岸通往加拿大的铁路，所以西海岸这一溜的领土是一定要拿下的，反正他们不着急，拖得越久越好，到时候华盛顿特区被占了，可能条件又不一样了。
马志尼这个老小子似乎没有那么有野望，提出，要不把华盛顿州分割成两部分，以俄勒冈州的东线延长线为界，西边属东印度公司，东边属合众国，岂不两全齐美？
这个方案提出之后，林肯表示原则上同意，但要罗伯特·李军队立即停止对格兰特将军军队的围困，而他将在大选结束之后再向国会提交方案，或者由下一任总统提交，在此之前，双方停战。
各方认为这是林肯想连任一次总统的计谋，好不容易盼来和平的曙光，那就这样吧，三方悄悄地掩旗息鼓，并未透露和谈的结果，甚至仍然装作在谈，希望林肯能够连任，否则要重新再谈一次，烦不烦？
政治就是这样，普通民众往往是比较蠢的，即使看到某个趋势，他们也会以荒谬的理由，什么上帝啊、道德啊、伦理啊、面子啊等等，做出错误的选择，这也是民主的悲哀。林肯既然决定要和谈，他就一定要成功，所以现在的很没面子的和谈结果最好不要让美国民众知道。
跟美国一样没面子的俄国人遭到“多国部队”的轮番折磨，精疲力竭的俄国人在高加索地区又遭到了切尔克斯部落的不断反叛，本来还挺开明的亚历山大二世沙皇决定在这里实施铁血镇压政策，对切尔克斯部落进行种族清洗。
消息被邻近的奥斯曼帝国穆斯林兄弟传出来之后，以红十字会为首的国际舆论严厉谴责俄国人的非人道行为。这些谴责当然是徒劳的，这些人站在说话不腰疼，以俄国现在的严峻形势他们能不采取极端措施吗？
消失在国际公众视野里的唐老板终于又出现了，他的发言人j。p。摩根在慕尼黑召开新闻发布会，表示“为规范奴隶贸易行业，唐老板将正式进入这个行业。”此言一出，众记者哗然，原来大家以为唐老板只是为了让美国分裂才支持奴隶制的，现在居然要亲自撸袖上阵？同时大家又很好奇，为什么唐老板选择这个时机入行呢？将会给这个行业带来什么新技术、新理念呢？
j。p。摩根继续道：“温莎先生经过思考，觉得奴隶贸易的存在对减少种族仇杀和促进就业有帮助，拿这一次刚刚传出来的俄国人将在高加索地区大开杀戒的事件来说，如果任凭俄国人的种族清洗政策落实，将有上百万活生生的人被屠杀，道德谴责显然在国家利益面前苍白无力，温莎先生请沙皇陛下考虑将这一地区的切尔克斯人批发卖给我们即将成立的高加索奴隶贸易公司。这么一来，既可以促进俄国在此地区的经济，又可以挽救数以百万条鲜活的生命。温莎先生希望借此机会向大家展示在某些极端的情况下，奴隶制也可以纳入个人道主义范畴。”
原来如此，竟然有一百多万难民，以温莎财团的财力恐怕要做正常的慈善也不太可能。
泰晤士报记者问：“你们‘批发’买下来的奴隶跟现在美国南方的奴隶有什么区别吗？”
摩根：“这个问题很好。要是我们的奴隶跟别人的奴隶都一样，就没什么人道主义可言了。最重要的区别是我们要废除私刑，奴隶主不可以随意虐待奴隶，如果奴隶不服从命令，可以通过向高加索奴隶贸易公司的体罚委员会申请来惩罚奴隶，惩罚本身不是目的，体罚委员会会制定详细的规定，保障基本人权的同时要让奴隶意识到他们是在用劳动换取生存权。”
泰晤士报记者：“这么说，你们的奴隶仍然会被鞭打？”
摩根：“鞭打会造成可见的伤口，伤口可能会感染威胁受刑者的健康。我们正在考虑更先进的体罚方式，有可能采用电击器来惩罚违抗命令者。根据温莎先生的研究，当人体的大脑以某种方式电击时，将造成非常恐怖的痉挛效果，在精神上摧毁受刑者的意志，但对身体又不会造成实际伤害，是很好的惩罚方案。”
台下记者一片嘀咕声，唐老板又在玩黑科技了，果然，当奴隶主也不忘科学研究。
摩根请大家安静下来，继续道：“除了废私刑之外，公司还会建造奴隶集中营，给奴隶们居住在卫生条件可以接受的地方，温莎先生说，集中营建好之后他要去体验一周，如果他在集中营的生活坚持不下去，这样的集中营就不能通过验收。”
记者们哈哈大笑起来，觉得这种验收方式很有趣，不少人表示他们也想去体验一下集中营的生活，还问了一些问题：有自来水吗？有电灯吗？厕所是什么样的？浴室是什么样的？
摩根：“水、电都会有，厕所有专职工作人员清洗，浴室的设施还可以的，否则温莎先生不会答应的。甚至还会有妓院和赌场供奴隶们娱乐。”
什么？这是拉斯维加斯吗？记者们开始羡慕奴隶们的生活了，还有合法的妓院呢，一些假正经的国家是不允许合法性产业存在的。
来自意大利的记者揶揄道：“你们老板会在妓院成立之后才去验收吗？”
在一阵哄笑声中，摩根干咳两声，正色道：“这个我就不知道了，我也不敢问老板这种事。”笑声继续下去。
当记者们笑完了，摩根才道：“还有更重要的设施，图书馆，自学成才之后，奴隶可以向公司申请赎身贷款，跟非洲俱乐部一样，老板想用这种方式改造奴隶。要知道，切尔克斯部落是一个落后的信仰穆斯林的民族，跟我们老板的无神论、理性主义，至少是政教分离的世俗主义完全背道而驰。老板可不愿拯救一些无可救药的死硬宗教分子，所以……你们懂的。”
纽约联合新闻社记者：“你们的奴隶贸易公司是仅仅买卖切尔克斯族这一百万可能被屠杀的平民吗？”
摩根：“大概老板是这个想法吧，否则怎么会起名叫高加索奴隶贸易公司呢？奴隶们的权利需要良好的法制保障，所以这些奴隶可能只在美利坚联盟国出售，并尽可能地靠近集中营，便于集