紅石部落一處龐大的山洞中，上百臺(tái)兩米高一米寬的柜子放置在這里，柜子之間連接著一根根的導(dǎo)線，顯得整齊而錯(cuò)落有序。
巨大的風(fēng)扇聲顯得十分吵鬧，一臺(tái)柜子里面就有幾百個(gè)真空管，而且柜子里面放置了大量的風(fēng)扇，用來(lái)給真空管散熱。
這里的熱量是非常大的，風(fēng)扇的風(fēng)速一點(diǎn)都不慢，帶走了電子管產(chǎn)生的熱量，熱風(fēng)被氣管排放到了外界。
方浩正在和幾個(gè)人調(diào)試面前的柜子，這個(gè)柜子裝著八百多個(gè)真空管，組成了超前進(jìn)位一個(gè)全加器。
另外的柜子也是計(jì)算機(jī)需要的各種模塊，比如乘法器、除法器、加法器、譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、觸發(fā)器、鎖存器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、儲(chǔ)存器、放大器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器等等。
從數(shù)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，減法是可以轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算的，乘法同樣可以轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算，除法可以轉(zhuǎn)換成乘法運(yùn)算，所以一切的運(yùn)算都可以以加法運(yùn)算為基礎(chǔ)，所以計(jì)算機(jī)只會(huì)做加法也沒(méi)有問(wèn)題。
但是如果計(jì)算機(jī)只會(huì)做加法，對(duì)于有些計(jì)算來(lái)說(shuō)速度就會(huì)慢下來(lái)，所以要想計(jì)算機(jī)速度更快，一定要給計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)乘法除法的運(yùn)算電路。
還需要設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的數(shù)學(xué)電路，來(lái)輔助硬件電路來(lái)完成更多的功能，這些輔助硬件的電路會(huì)通過(guò)一定的規(guī)則來(lái)控制，這個(gè)規(guī)則就是軟件。
這一百多個(gè)柜子的導(dǎo)線連接到了一百萬(wàn)個(gè)小燈泡構(gòu)成的顯示屏上面，可以進(jìn)行圖像的顯示。
除了顯示屏之外，方浩等人還設(shè)計(jì)了鍵盤(pán)，也是采用26個(gè)字母的形式，沒(méi)辦法，方浩本來(lái)想要采用漢語(yǔ)鍵盤(pán)，但是漢語(yǔ)鍵盤(pán)看起來(lái)不太方便。
硬件方面，邏輯門(mén)元件采用真空電子管，這上百臺(tái)機(jī)柜僅僅是計(jì)算機(jī)的電路部分。
計(jì)算機(jī)還需要內(nèi)存存儲(chǔ)器，采用汞延遲線，也就是山洞角落一百多臺(tái)龐大的機(jī)器。
因?yàn)槿魏维F(xiàn)成的器件可以直接拿來(lái)使用，為了尋找到存儲(chǔ)器，部落費(fèi)盡了心血一無(wú)所獲，最后還是方浩作弊讓眾人找到了辦法。
如今的計(jì)算機(jī)除了真空管還是真空管，所以存儲(chǔ)器也只能用真空來(lái)實(shí)現(xiàn)。以真空管是否導(dǎo)通代表“1”或“0”，也就是說(shuō)代表一位的數(shù)據(jù)。
十個(gè)真空管可串接成一環(huán)形電路，假設(shè)該十個(gè)真空管中僅第五真空管導(dǎo)通，則表示其儲(chǔ)存的數(shù)值為 5。
但真空管自身無(wú)法完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，因?yàn)檎婵展茏陨頉](méi)有記憶功能，輸入端的信號(hào)撤出后，真空管的通、斷狀態(tài)將會(huì)改變。
水銀延遲線的原理來(lái)自于大自然，將一塊石頭擲入水中，形成波浪，波頭經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能傳播到遠(yuǎn)方某處，水銀延遲線的工作原理就是這樣。
水銀延遲線是一根直徑10mm、長(zhǎng)150cm的管子，內(nèi)部充滿水銀，兩端各有一個(gè)轉(zhuǎn)換器分別進(jìn)行電-聲轉(zhuǎn)換和聲-電轉(zhuǎn)換，這樣，脈沖信號(hào)從管子的一端進(jìn)入，轉(zhuǎn)換成超聲波，960ms后超聲波到達(dá)管子的另一端，然后再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，這樣就可以讓信號(hào)儲(chǔ)存960ms。
不過(guò)，要實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能，還需要一些額外的電路：經(jīng)調(diào)制的脈沖信號(hào)從管子的一端進(jìn)入，960ms后從管子的另一端輸出，由變換器接收后，經(jīng)檢測(cè)、放大、整形和再生，重新反饋到發(fā)送端。
一個(gè)延遲線電路稱作一個(gè)通道，因?yàn)檎婵展艿姆磻?yīng)速度快，而水銀延遲線的反應(yīng)速度慢，所以每個(gè)水銀通道里面可以同時(shí)存在1000個(gè)脈沖信號(hào)，這1000個(gè)信號(hào)不斷地在水銀延遲線中循環(huán)，如果想要使用信號(hào)，就可以通過(guò)真空管的硬件電路計(jì)算出如何取得想要的脈沖信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了內(nèi)存的數(shù)據(jù)調(diào)用。
為了讓存儲(chǔ)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，水銀的溫度需要一直保持在40℃左右，因此要將給水銀管一個(gè)類似恒溫裝置，可以保持水銀管的溫度。
自然，這種裝置屬于機(jī)械裝置，方浩果斷地將任務(wù)發(fā)給了機(jī)械研究部門(mén)，而且經(jīng)常催促他們的研究進(jìn)度，誰(shuí)叫他們經(jīng)常和自己搶人才。
水銀延遲線存儲(chǔ)器可以稱得上是史上最笨重的主存儲(chǔ)器，使用的水銀管內(nèi)部有很多充滿水銀的管道，使每個(gè)汞槽重量超過(guò)一噸。
這么龐大的的內(nèi)存裝置，它的內(nèi)存容量便是10＊1000＊100=1M大小的bit位，效率感人。
除了內(nèi)存還需要外部?jī)?chǔ)存，外存儲(chǔ)器采用磁帶，也是方浩作弊想出的辦法，要不然誰(shuí)也不知道要多久才能研究出存儲(chǔ)器。
軟件方面采用機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言，軟件實(shí)際上就是硬件輔助電路的使用規(guī)則，把硬件輔助電路的使用規(guī)則總結(jié)出來(lái)就是軟件，利用這些輔助電路可以完成對(duì)計(jì)算機(jī)的控制。
至此，一個(gè)簡(jiǎn)單的初級(jí)電腦完成了，自然僅僅是在紙面上，如何讓它工作起來(lái)還是困難重重。
實(shí)際上，除了加法器之外，其余的模塊僅僅是知道基本的原理，制作的樣本性能很差，要想調(diào)試好還需要深入的研究。
每一個(gè)模塊都是一個(gè)巨大的工程，既要保證功能，又要保證功耗，還要保證可靠性，最后還要考慮到拆卸房方便，因?yàn)檎婵杖龢O管畢竟壽命短，數(shù)萬(wàn)個(gè)小時(shí)之后就會(huì)壞掉，所以需要便于維護(hù)。
信息部門(mén)會(huì)議室，上百人的研究員匯集到了這里，進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)專題研討會(huì)。
所謂研討會(huì)也就是討論計(jì)算機(jī)項(xiàng)目，科學(xué)研究經(jīng)常遇到無(wú)解的難題，所以必須要經(jīng)常開(kāi)會(huì)，通過(guò)會(huì)議解放自己的思想。
“目前的邏輯門(mén)的項(xiàng)目進(jìn)展很順利，大家完成的很好，我們已經(jīng)可以利用邏輯門(mén)制造各種電路模塊了，接下來(lái)的時(shí)間我們要進(jìn)行下一步深入的研究，那就是制造乘法器，除法器，制造其它各種計(jì)算機(jī)的模塊?！狈胶普f(shuō)道。
“這個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算模塊如何制造？有方案嗎？”冰雪女妖皺著眉頭問(wèn)道，如此復(fù)雜的機(jī)器將她也難倒了。
“我通過(guò)大家的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)了各個(gè)模塊的工作原理，大家可以看一下，爭(zhēng)取完善計(jì)算機(jī)原理的編撰，接下來(lái)我們有的忙了?！狈胶菩χf(shuō)道。
“早習(xí)慣了。”眾人無(wú)奈地說(shuō)道。
“咳咳，大家也不要愁眉苦臉，這種機(jī)器研究難就說(shuō)明了它的價(jià)值，這僅僅是初代版本，如果研究深了，它可是比人都聰明，對(duì)于各種數(shù)學(xué)計(jì)算也是有好處的，比如計(jì)算修煉參數(shù)?！狈胶朴珠_(kāi)始給大家打氣。
洪荒的時(shí)間如同流水一樣過(guò)去了一年又一年，紅石部落的活動(dòng)范圍越來(lái)越大，方浩所在的信息研究院新人越來(lái)越多的。
有了確定的研究方案，人力資源也慢慢增加，眾人的研究速度就快了起來(lái)。
紅石部落的實(shí)驗(yàn)室中，數(shù)百科學(xué)家激動(dòng)地看著前方一塊碩大的屏幕，上面演算著各種數(shù)學(xué)計(jì)算。
“我宣布，紅石計(jì)算機(jī)研究成功，運(yùn)算速度5893次每秒！大家一起來(lái)慶祝這次偉大的成功！”方浩看著計(jì)算結(jié)果，大聲說(shuō)道。
“成功了！”
“好！”
經(jīng)過(guò)四年時(shí)間夜以繼日的研發(fā)，洪荒世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)終于研究成功，這一刻，眾人滿眼熱淚，徹底陷入了狂歡。