第六十四章 哥德爾2.0
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在芯片設計的時候,孫偉他們曾經提出了一個新的接口方案,如果按照新的接口設計,從電氣特性上來說,會有大概5%的性能提升,不過王一男權衡利弊之後,決定還是采用兼容之前fpga的接口方案。
現在這種兼容性就顯現出巨大的優勢了,孫偉首先將之前的兩塊fpga芯片更換成新的定製芯片,啟動哥德爾係統,簡單測試之後,確認工作正常。整個硬件小組的人一起動手,將所有的fpga芯片都更換成新的定製芯片。
如果采用新設計的接口,光新的接口卡調試和新機櫃的需求,就要費老大勁了。
開機檢查之後,李飛運行了一個簡單的功能測試程序,每個芯片單獨運行一個95%覆蓋腳本,這時候並行運算的巨大優勢就開始顯現了,64塊芯片同時運行,三秒鍾之後就得到了結果,還真的有一塊芯片沒有通過95%的覆蓋測試,你別說,在那一個巨大機櫃裏麵,密密麻麻的板卡中找到這塊有問題的芯片還真不是一件容易的事情。
王一男讓李飛把其他的測試腳本都停掉,就在那塊有問題的芯片上無限循環運行覆蓋測試的腳本,兩分鍾以後,偌大的機櫃裏麵,就剩下一個散熱風扇還在瘋狂的轉個不停,“就是它了”,不等王一男說話,李飛就停掉了測試腳本,關機,孫偉連忙跑過去,使用備用芯片替換掉出問題的那塊芯片。
這回沒有出任何問題,覆蓋測試和簡單的功能測試很快就完成了,是時候讓脫胎換骨的哥德爾展現它的洪荒之力了。在孫偉一臉的苦笑中,王一男拿出當年孫偉的那篇h265的論文,不知不覺,對這篇論文的缺陷分析,已經變成哥德爾係統的標準性能測試程序了,在使用新的定製芯片之前,fpga版本的哥德爾係統分析這個案例的用時是25分34秒。
啟動缺陷分析程序,王一男開始計時,也許是錯覺吧,王一男覺得led燈閃爍的速度快了很多,十秒,二十秒,不對,還沒到二十秒,十七秒剛過,“嗶嗶嗶嗶”,看到王一男按下啟動按鈕,李文靜起身準備去倒杯水喝,結果第一步還沒有邁出去,刺耳的蜂鳴聲就響了起來。屏幕上嘩啦嘩啦的出現了一行行的字符。
“這麽快,不是又是 no falut 吧”,王一男嚇了一跳,“不像啊,這輸出的挺多的啊,讓我看看”,
“去掉篩選環節,減少競爭鎖,還有引入預處理單元”,“嗯,結果也沒問題”。
一夥人麵麵相覷,“這就搞定了?”
簡直就像用慣了小天才的人,突然拿到一台酷睿啊,好半天沒人說話,“算完了?”,李文靜弱弱的問,“好像是的”,
“多少時間?”,“差不多十七秒吧”。
終於,房間裏一陣歡呼聲響了起來,回過神來的大夥開始慶祝,整整兩個數量級的性能提升啊,之前給116所飛控係統進行分析大概花費了將近80個小時的時間,如果是目前的哥德爾係統,隻需要四十多分鍾,六千萬軟妹幣就到手,這也太嚇人了。
“趕緊趕緊,新的晶格模型形式化早就做完了,之前每次用哥德爾係統進行分析,由於計算量太大,總是鎖死在剛開始的時候,連進度都沒法估計,趕緊用哥德爾2.0試試看”,李文靜已經迫不及待了。
一般而言,低溫超導屬於固體物理的一個領域(有時候我會混用高溫超導和低溫超導,其實說的都是同一件事,說低溫超導,是因為超導材料工作的最高溫度至少也在液氮溫區內,也就是零下200度左右,相對常溫是非常低的溫度了,那為什麽說高溫超導呢,因為科學家追求的目標就是更高溫度的超導體,相對傳統的零下270度左右的超導體,比如說水銀,更高溫度的超導簡稱高溫超導就是物理學家追求的目標了)。
固體物理是相對於流體,等離子體而言的,隻要不發生形變的材料都可以認為是固體物理的研究內容,而固體又可以分成晶體和非晶體兩大類(當然也可以再加上兩者之間的準晶體),簡單來說,晶體就是固體內部原子周期性排列以及跟排列相容的空間取向是有序的。
這時候你就不得不佩服數學家的牛x之處了,在物理學家還沒有形成晶體概念的時候,以法國數學家伽羅瓦(galois)為代表的數學家們,已經為描述晶體的周期性準備好了數學工具-群論,簡單來說,群論就是研究一堆個體排列組合的數學,原子算個毛線啊,對於數學家來說,隻是一個點,一個抽象的單元而已。
數學家們不知道啥叫晶體,不過費得洛夫說了,嗯,整個空間,所有可能的周期性結構,隻可能有230種,1是啥,2是啥,3是啥。。。。於是,所有不相同的晶體結構,就隻有230種了,神奇不?
初中物理學的內容告訴我們,在一塊晶體,當然最好是導體了,的兩端施加電壓,自由電子就會從一端流向另外一端,這就是電流了,由於晶體裏麵還有原子啊,裏麵有原子核啊,有束縛態的電子啊等等,所以自由電子在流動的時候會產生碰撞,碰撞就會損失電子的能量並產生熱量,電流也會有損失,這就是電阻了。
當然,實際情況比這複雜的多,我們在這裏就不詳細介紹了,畢竟這是科幻小說,不是大學物理課本。簡單點說,晶體中的電子由於受到晶格的影響,能量既不像簡單原子中具有分立的能級,也不像自由電子一樣有連續的能量範圍,而是在晶格限製中,呈現帶狀,簡稱能帶。
晶體中電子的最高能帶,一般叫做費米麵,當一對費米麵附近的電子通過交換某種粒子(當然這是一個形象的說法,鬼才知道兩個電子怎麽就看對眼勾搭上了),對於外行來說,就是在某些情況下,晶體中能量最高的那些電子,也就是最活躍的那些電子,不知出於什麽原因,大概都看了背背山的電影?
反正兩兩成對,勾搭上了,物理學家把這些好基友叫做庫柏對。這些庫柏對打通了任督二脈,又練習了逍遙派的淩波微步,對於他們來說,晶體內部完全沒有秘密,就是一片坦途,當溫度下降到一定程度時候,晶體熱運動造成的障礙下降到一個臨界點,雖然原子核啊,原子組成的晶格啊仍然對電子有阻礙和散射。
但是這些阻礙和散射,在沒有拆散這些好基友之前,是不會造成能量損失,也就是沒有電阻的,這就是超導了。
李文靜的父親之前的工作,就是發現在某些氧化物晶體所形成的晶格裏麵,在溫度下降到一定程度的時候,可能會產生庫柏對,利用他的理論,程潛和史密斯,還有王一男他們都合成出了銅係氧化物超導體,當然,現在這已經是全世界物理學家都知道的事情了。
王一男和李文靜在李詩堯工作的基礎之上,在氧化物中添加第二種甚至第三種金屬,比如說釔或者鋇,但是這樣就給計算帶來了巨大的複雜性,哥德爾係統之前將第二種金屬和230種空間構型組合在一起,進行模擬的時候就麵臨了計算能力不足的問題,在晶格的某些部分,出現了類似奇點一樣的無窮大,每次到這裏哥德爾係統就會陷入死循環。
王一男他們嚐試利用物理學的一把屠龍刀,重整化群的方法來解決這個問題,簡單來說,就是世界上有些東西是跟尺度無關的,舉個例子,在飛機上大家會經常看見雲彩對吧,雲彩的形狀就是典型的跟尺度無關的,因為單純從形狀判斷,一米高的雲彩和一千米高的雲彩是完全一樣的。
所以通過不斷的改換參數和尺度scale,物理學家可以消除無窮大,或者更準確的說,從無窮大中獲取有價值的信息。對於雲彩來說,不管尺度是怎樣的,它的某些拓撲特性是不變的,換句話來說,不動點就是重整化群的核心所在。
之前說到,在哥德爾係統1.0時期,王一男他們可以消除數量級為幾個的無窮大。
那麽,哥德爾係統2.0有什麽樣的表現呢?
王一男在形式化模型中,使用了銅和鋇兩種金屬,230種晶格的空間構型,銅和釔的比例也有不同的變化,在局部範圍內,一個銅原子兩個釔原子,或者兩個銅原子三個釔原子或者其他的組合,考慮到是否能形成穩定的晶格,以及考慮其他物理和電氣特性,哥德爾係統可以對此進行模擬。
如果有人能深入哥德爾的意識,假設它有意識的話,就會看到在哥德爾的意識空間,無數的銅原子、釔原子還有氧原子按照不同的比例形狀在不斷的組合和拆散,無數的電子(當然實際上是電子的概率波函數)彌散在這些結構中間。
然後,每一種構型都會在虛擬的意識空間中被冷卻到絕對零度,在某一個溫度下麵,某一種構型的晶格種,彌散的電子突然就受到了好基友的教育,開竅了,兩兩成對起來,一旦出現這種好基友,哥德爾就會調整自己的神經網絡,反向訓練,更傾向與形成這種基友電子的構型。
時間在哥德爾係統的訓練中逐漸過去,過了整整三十分鍾,哥德爾係統才給出了自己的估計訓練完成時間,120小時。
王一男倒抽了一口冷氣,難怪之前哥德爾1.0會陷入死循環,僅僅是估算時間,之前的係統就需要50個小時,不把自己逼瘋才怪呢。
“好啦好啦,大家先回去休息吧”,王一男拍拍手,“這兩天家裏有事情可以自由安排”,
”我也要好好休息休息“,自從特訓開始以後,王一男就像陀螺一樣轉到現在,喘口氣的時間都沒有,當然,拍電影和泡女演員在王一男眼裏不算休息,”拍打戲,泡馬子很累的好吧“。
”不知道120個小時之後,哥德爾係統會給我們什麽樣的驚喜呢“,回到家,王一男在期待中進入了夢鄉。