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计算机实验室,这是一个占地上千亩的庄园,就和现代社会的贝尔实验室差不多的机构,专门研究计算机理论。一笔阁 www.yibige。com 更多好看小说
方浩已经在这里呆了很多天,一共有两百多计算机领域的研究员在这里,数十年的计算机研究经历早就把他们训练成了专家,从电子管到半导体从半导体到芯片,所有的成果都是这帮人的汗水一滴一滴浇筑的,方浩只不过提了一些点子而已。
此刻,众人正在紧锣密鼓地进行软件的研究,他们想要研究一个操作系统。
计算机有操作系统和没有操作系统是不同的,如果没有操作系统,那么只能进行电位的操作,比如控制灯的亮和灭,控制开关的打开和关闭,速度很慢,只能操作很少的像素。
如果有操作系统就不同了,不仅仅可以进行这种简单的操作,而且可以对屏幕的显示进行刷新,让计算机可以进行整幅图片的显示,进行人机交互。
比如现代社会的计算机,它的屏幕并不是同时显示的,而是一行一行显示的,比如2100*1800的高清屏,分辨率为2100*18003780k,表示一共有1800列,2100行的像素,计算机屏幕显示并不是一起亮和灭,而是利用gpu芯片控制像素的电压大小,控制像素的颜色,控制像素的亮度,一个像素就需要一组io控制信号,整个gpu可以同时控制64个像素,那么gpu控制1800列像素就需要控制1800/6425次。
一行就要刷新25次,2100行需要刷新5.2万次,人眼的刷新频率是每秒20次以上,而且频率越高眼睛越舒服,所以驱动3780k的高清屏需要gpu的刷新速度达到每秒104万次以上。
如何达到如此高的刷新频率?第一个办法是提高计算机主频,第二个办法是利用操作系统提高主频效率。
显而易见,提高主频不可靠,因为主频提高之后会产生严重的高频噪声,频率越高噪音越强,如果提高到5ghz以上,不但很难制造这种精度的振荡器,而且信号传输会遇到量子力学的问题。
如果研究操作系统,就可以让其它的芯片分担cpu的压力,接入辅助芯片降低cpu的主频,还可以让计算机程序更为简单。
所以,方浩不得不研究操作系统,实际上,研究操作系统就是研究芯片,两者没有本质的区别,操作系统也只不过是使用芯片运行里面的某个功能,如果有可能,还可以把操作系统的逻辑在用芯片内部用硬件电路实现。
可以想象,无数年后的计算机极有可能把所有的功能烧进芯片内部,根本不需要操作系统。
一个芯片就拥有了一切,如果把芯片闭源,这就是一个别人永远无法制造出来的东西,非常可怕的未来。
现代社会的很多人说中国科学家没用,造不了系统,其实不过是外行而已,操作系统哪有那么简单,并不是仅仅写软件就行了。
经常听到操作系统升级的事情,这个升级是怎么回事呢?为什么有的电脑可以用win7但是不能用win10,有的电脑只能用win10不能用win7?
那是因为win10系统把一些win7里面的功能烧录到了芯片的硬件电路中,win10使用这个功能时只需要运行芯片里面的电路模块就行了,这样的好处就是操作系统运行更加快速了,更加可靠了,只要芯片内部的硬件模块不变,这个功能就不会出问题。
那么win7能不能使用芯片中的这个功能呢?自然是不可以的,win10系统可以直接调用芯片内部的模块,但是win7系统却没有写入调用芯片模块的办法,而且微软也不升级win7系统了,因为麻烦。
这就是系统升级的本质,还有一点,win10系统加入了实名制,而win7没有实名制,所以win10更好赚钱一点,这就是微软放弃win7的原因。
如果使用win10,微软随时可以让盗版用户无法使用他的系统,这是很可怕的结果,因为微软的操作系统太贵了。
如果不想将来出钱,不想将来被永远压制,必须要研究自己的操作系统,使用盗版系统只能是一时之计,不了长久。
研究操作系统首先就是研究计算机系统的电源管理功能,能够动态监控计算机各个芯片的状态,什么时候开,什么时候关闭,将这些功能烧进芯片中,等待将来的操作系统调用,目前,众人正在紧锣密鼓地研究这个功能。
研究操作系统的第二步,首先对计算机的内存进行映射,换句话就是说把内存和cpu里面的电路联系起来,如果是计算机成品,这个过程是自动的,但是如今不是计算机成品,方浩等人必须要尝试将内存和cpu连接起来,需要不断修改芯片内部的电路,让它和内存映射起来。
一旦完成内存映射,就需要将一段固定的代码从储存器里面取出来,按照顺序烧进内存中,这段固定代码很重要,它决定了计算机启动前的状态,它会把需要用到的芯片都需上电待机。
随后的第三步,就是执行操作系统了,操作系统就是一个不断循环的函数,永远不会停止,一旦停止就会导致一个结果,那就是操作系统崩溃,蓝屏,黑屏等各种疑难杂症。
以上就是操作系统的运行原理了,操作系统并不神秘,它就是一个函数,永远在循环运行,除非关机,操作系统一旦运行起来就不能停止,这是很古怪的地方。
……
“这是新一代版本的芯片线路图,你们快点找人造出来。”几天的奋战之后,方浩等人再一次找出了芯片存在的问题。
一旦芯片发现问题,同一批的芯片就要报废丢弃,红石城倒是不觉得很昂贵。
如果是现代社会,这叫做流片,制造一小批的芯片成本惊人,一次经常是几十万,几百万,上千万,越高端的芯片进行流片越贵,没有任何人撑得住这个研究,太费钱了。
红石城所有的芯片流片都是自己做,只会觉察到麻烦,倒是没有察觉到非常昂贵,只不过化工部门经常诉苦,那些难以提炼的化学试剂消耗得太快。
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