(Đã dịch) Siêu Não Hắc Khách (Hacker) - Chương 397: Cực lớn dung lượng cùng tốc độ
Đối với một lập trình viên mà nói, hệ thống văn kiện chính là vấn đề phần mềm, một hệ thống văn kiện tốt có thể mang đến vô vàn ưu hóa tính năng cho toàn bộ hệ thống. Hệ thống văn kiện Windows ban đầu là hệ liệt FAT, tỷ như FAT16, FAT32, sau này có thêm một loại nâng cấp hình NTFS, còn hệ thống văn kiện LINUX là định dạng EXT, mỗi hệ thống đều có ưu khuyết điểm riêng, nhưng nguyên lý cơ bản thì không khác biệt nhiều.
Số liệu trong hệ thống văn kiện được bảo tồn trên phần cứng.
Muốn thiết kế hệ thống văn kiện, tất yếu phải gắn liền với kết cấu phần cứng vật lý của thiết bị lưu trữ – không thể tách rời.
Thời sơ khai của máy vi tính, chưa có kết cấu phần cứng. Lập trình máy vi tính thời đó dùng giấy đục lỗ, chương trình được biên soạn trên giấy đục lỗ, sau đó cắm vào thiết bị đọc, máy vi tính sẽ đọc chương trình vào RAM rồi giao cho CPU thực thi.
Về sau, băng từ xuất hiện, đây là một bước nhảy vọt khổng lồ đối với thiết bị lưu trữ máy vi tính. Một cuộn băng từ có thể lưu trữ số liệu, thậm chí tính bằng GB, hơn nữa độ tin cậy cực cao, có thể bảo tồn ít nhất hai mươi năm trở lên, lập tức trở thành thiết bị lưu trữ số liệu chính của máy chủ hệ liệt UNIX.
Băng từ tồn tại như một thiết bị lưu trữ trong một thời gian dài, và xuất hiện nhiều định dạng khác nhau, ví dụ như QIC, DLT, SLR.
Năm 1953, máy vi tính IBM701 sử dụng một loại bộ nhớ mới – trống từ, lợi dụng bề mặt trống nhôm phủ vật liệu từ tính để lưu trữ số liệu. Do tốc độ quay của trống đồng rất cao, tốc độ tồn trữ cũng nhanh, nó được sử dụng như một bộ trữ RAM.
Sự xuất hiện của trống từ đã đặt nền móng kỹ thuật quan trọng cho ổ cứng.
Trước khi ổ cứng xuất hiện, còn có một loại thiết bị lưu trữ quá độ, đó là lõi từ. Đây là ý tưởng sử dụng vật liệu từ tính để chế tạo bộ nhớ do nhà vật lý học Vương An của Mỹ đưa ra năm 1950, sau đó Phước Lôi Tư Đặc đã biến ý tưởng này thành hiện thực. Lưu trữ lõi từ từ những năm 50, 60 đến đầu những năm 70 của thế kỷ 20 vẫn là phương thức tiêu chuẩn để máy vi tính chủ tồn tại.
Đầu những năm 1970, đĩa mềm xuất hiện như một thiết bị lưu trữ nhanh chóng và tiện lợi, thực chất là kết quả khi ngành nghiên cứu thiết bị lưu trữ băng từ mới của IBM không thành công. Nhờ tính nhanh chóng và tiện lợi, đĩa mềm và ổ đĩa mềm đã trở thành cấu hình tiêu chuẩn của máy tính cỡ nhỏ, cho đến tận bây giờ, đĩa mềm vẫn còn được sử dụng rộng rãi.
Thực tế, chiếc máy móc bộ nhớ phần cứng đầu tiên trên thế giới đã được công ty IBM phát minh từ năm 1956. Bộ hệ thống IBM350RAMAC này có dung lượng chỉ 5MB, sử dụng 5 đĩa đường kính 24 inch, kích thước tương đương hai tủ lạnh lớn, quả thực là một gã khổng lồ.
Không sai, lại là IBM, công ty này quả thực là một công ty vô cùng vĩ đại, mang đến ảnh hưởng sâu sắc cho sự phát triển của máy vi tính. Có thể nói, nếu không có IBM, máy vi tính muốn đạt đến trình độ như ngày nay, có lẽ còn cần một thời gian rất dài.
Đối với kỹ thuật băng từ, trống từ và lõi từ đã tương đối phổ biến vào thời điểm đó, phần cứng khổng lồ này thực sự giống như một món đồ chơi, một con khủng long nguyên thủy cồng kềnh, nhưng kỹ thuật nó sử dụng lại là một bước nhảy vọt.
Trong lịch sử máy vi tính, tất cả các thiết bị đều tuân theo một nguyên tắc từ lớn đến nhỏ. Đầu tiên, các nhà khoa học tạo ra nguyên mẫu thiết bị, chứng minh tính khả thi của nó, sau đó không ngừng tối ưu hóa, thu nhỏ kích thước nguyên mẫu này, cuối cùng đưa vào giai đoạn thực dụng.
Kết cấu máy móc phần cứng đại khái do đĩa và đầu từ tạo thành. Đĩa không ngừng xoay tròn, nếu đầu từ không động, có thể vẽ ra một đường từ mà mắt thường không nhìn thấy trên bề mặt đĩa. Thông tin trên đĩa được lưu trữ dọc theo quỹ đạo như vậy, còn kỹ thuật đầu từ đọc được phía trên là kỹ thuật trở kháng từ và trở kháng từ cự đại. Độ nhạy của nó tăng lên, trực tiếp dẫn đến dung lượng lưu trữ của máy móc phần cứng tăng lên.
Lâm Hồng muốn thực hiện thiết bị lưu trữ, tự nhiên không thể chế tạo ra một kết cấu đĩa xoay tròn trong đại não, cũng không thể chế tạo ra một đầu từ siêu nhạy có thể tìm kiếm tùy thời.
Nhưng điều này không quan trọng, ngoài máy móc phần cứng, còn có một loại phần cứng khác, đó là phần cứng trạng thái rắn. Đây là một loại phần cứng được tạo thành từ đơn vị điều khiển và đơn vị lưu trữ. Nói đơn giản là phần cứng được chế tạo bằng cách sử dụng hàng loạt chip lưu trữ điện tử trạng thái rắn. Loại phần cứng này thực tế đã xuất hiện vào cuối những năm 80, nhưng vì nhiều lý do khác nhau, đến nay vẫn còn dừng lại trong phòng thí nghiệm, chưa được phổ biến và thương mại hóa.
Phần cứng trạng thái rắn lại chia làm hai loại, một loại chọn chip FLASH làm môi trường lưu trữ, không cần nguồn điện cũng có thể bảo tồn số liệu. Loại còn lại dựa trên DRAM, cần nguồn điện chuyên dụng để bảo vệ an toàn cho số liệu. Hai loại kỹ thuật này, nói trắng ra, chính là kỹ thuật lưu trữ ROM và kỹ thuật RAM trước đây được nâng cấp thêm một bước, mở rộng dung lượng mà thôi.
Đặc điểm của phần cứng trạng thái rắn là tốc độ tồn trữ nhanh, tốc độ đó có thể so sánh với RAM, tốc độ đó có thể tưởng tượng được. Điểm không hoàn hảo là chi phí chế tạo của nó cũng vô cùng cao, cao hơn nhiều so với máy móc phần cứng, quá trình thương mại hóa của nó vô cùng chậm chạp.
Lâm Hồng vô cùng chú ý đến những kỹ thuật mới này, một trong những hứng thú của hắn là tìm hiểu và nghiên cứu những kỹ thuật cao cấp còn dừng lại trong phòng thí nghiệm.
Bởi vì những kỹ thuật này đại diện cho phương hướng phát triển tương lai, theo tốc độ phát triển của ngành điện tử, những thứ này, trong vòng năm đến mười năm tới, rất có thể sẽ trở thành hiện thực.
Lâm Hồng không thể chế tạo máy móc phần cứng trong "Thiên Nhãn" của mình, nhưng có thể chế tạo phần cứng trạng thái rắn. Quá trình chế tạo của hắn thực tế không khác nhiều so với chế tạo các kết cấu phần cứng khác, thậm chí còn đơn giản hơn một chút, bởi vì những kết cấu này về cơ bản đều giống nhau, bằng phẳng như bình nguyên, mênh mông bát ngát.
Lâm Hồng đánh giá một chút, nếu sử dụng Công tắc Protein thay thế chip FLASH, mật độ phần cứng của hắn có thể vượt quá 1TB trên một inch vuông. 1TB chỉ là 1000GB, dung lượng này tương đối kinh người đối với thiết bị lưu trữ phần cứng hiện tại, bởi vì mật độ phần cứng lớn nhất hiện tại dừng lại ở giai đoạn phòng thí nghiệm cũng chỉ duy trì ở mức 100GB trên một inch vuông, chỉ tương đương với mấy phần mười.
Hơn nữa, kết cấu lưu trữ này không chỉ có thể dùng làm phần cứng, mà còn có thể dùng làm RAM.
Bởi vì tốc độ đọc viết số liệu của nó rất nhanh, máy móc phần cứng căn bản không thể so sánh với nó. Bởi vì phần cứng trạng thái rắn không có đầu từ, cũng không cần tiêu hao thời gian tìm kiếm, trực tiếp là tốc độ ánh sáng truyền tín hiệu. Thời gian tồn trữ RAM trong phòng thí nghiệm hiện tại khoảng 8 nano giây, còn tốc độ truyền trong đại não thấp hơn nhiều so với tốc độ này, theo Lâm Hồng tính toán, chỉ tương đương với vài phần trăm.
Do tính đặc thù của kết cấu sinh học, khi cấu tạo phần cứng lưu trữ, Lâm Hồng không cần chế tạo giống như phần cứng trạng thái rắn truyền thống, sử dụng kết cấu dẹt, mà có thể sử dụng phương thức lập thể, cuộn xoắn toàn bộ phần cứng lại, tạo thành một kết cấu lập thể. Như vậy, thể tích chiếm dụng của nó sẽ tương đối nhỏ, hoàn toàn có thể đáp ứng nhu cầu của hắn.
Hắn muốn cấu tạo hệ thống văn kiện, nhất định phải chế tạo ra kết cấu phần cứng này trước.
Bởi vì có mạch điện phụ trợ, hiệu suất thao tác Công tắc Protein của hắn bây giờ cao hơn trước rất nhiều.
Lâm Hồng đầu tiên là tốn vài giờ, chế tạo ra một ít khu vực lưu trữ, sử dụng làm kết cấu RAM, sau đó bắt đầu viết vào bên trong số hiệu chỉ lệnh nguyên thủy nhất. Chức năng của nó vô cùng đơn giản, chỉ là liên tục tạo thành Công tắc Protein và Initialization theo thứ tự.
Muốn Lâm Hồng chủ động đi không ngừng tạo thành khu vực lưu trữ lặp lại, công trình đó thực sự quá lớn. Việc này không giống như làm CPU, các bộ phận của CPU về cơ bản khác nhau, khi làm còn phải động não, chia thành nhiều bộ phận từng bước từng bước hoàn thành như vậy cũng là bất tri bất giác. Còn kết cấu lưu trữ thì hoàn toàn nhất trí, là một quá trình lặp lại không ngừng, hơn nữa số lượng rất nhiều, nếu hoàn toàn dựa vào "thủ công", quả thực là muốn lấy mạng già.
Cũng may đến lúc này, Lâm Hồng đã có thể lập trình đơn giản cho Thiên Nhãn. Quá trình này giống như giai đoạn sử dụng giấy đục lỗ để lập trình của máy vi tính nguyên thủy nhất, tuy nhiên bên trong không có hệ thống thao tác cường đại, nhưng lại có thể thi hành trình tự đơn giản.
Lâm Hồng trước đánh cái cơ sở, sau đó lại ở trên cơ sở này khiến nó tự động thi hành. Giống như là tiên tạo một công cụ đơn giản, lại tiếp tục tạo máy tiện mẫu giường tương đối tinh vi, sau khi mẫu giường chế tạo ra, liền có thể lợi dụng nó để chế tạo máy tiện càng thêm tinh vi.
Sau khi Lâm Hồng cài đặt phạm vi và kích thước, sẽ không can thiệp vào nữa, trực tiếp khiến nó tự động không ngừng lặp lại tạo thành Công tắc Protein, hơn nữa đem Initialization thành kết cấu lưu trữ.
Tiếp theo, hệ thống Siêu não của hắn liền tiến vào một bước vô cùng mấu chốt – lắp đặt LINX VO.1 bản. Để cùng LINUX trên máy tính bày ra sự khác biệt, hắn mệnh danh hệ thống này là B LINX, B là chữ cái viết tắt đầu tiên của bộ não.
Để thích ứng với kết cấu phần cứng của "Thiên Nhãn", trừ bỏ nội hạch, vô cùng nhiều số hiệu bên ngoài đều phải sửa lại, khu động cũng phải viết dựa trên tình hình thực tế. Đương nhiên, tính năng của B LINX khẳng định cao hơn LINUX rất nhiều, điều này do kết cấu phần cứng trực tiếp quyết định, hoàn toàn không thể so sánh.
Bởi vì hiện tại môi trường khai phá trong hệ thống Siêu não "Thiên Nhãn" còn chưa có, Lâm Hồng hiện tại chỉ có thể tiến hành khai phá M LINX dưới bình đài LINUX sửa chữa của hắn, sau đó lại sử dụng kỹ thuật lốc xoáy truyền đến bên trong "Thiên Nhãn".
Vào dịp Tết Nguyên Đán, người Trung Quốc bận rộn nhất là thăm người thân, nhưng dù là Lâm Xương Minh hay Phùng Uyển, đều không có vấn đề đau đầu này. Bên Lâm Xương Minh, thân thích từ trước đến nay không thấy bóng dáng, nghe nói còn có, nhưng đã chạy đến Đài Loan rồi. Còn bên Phùng Uyển, họ vừa mới từ Bắc Kinh trở về, đã sớm nói sẽ không qua đó.
Cho nên chỉ còn lại việc đi lại giữa bạn bè thân thích và đồng nghiệp, những thứ này về cơ bản đều không liên quan gì đến Lâm Hồng. Cho nên trong mấy ngày từ mùng một đến mùng bốn Tết, hắn lại trở thành một siêu cấp trạch nam, trừ khi ăn cơm, đều ở trong phòng của mình.
Tuy rằng ở nhà, nhưng lại chuyên chú, hiệu suất làm việc vô cùng cao. Phần cứng Thiên Nhãn của hắn hôm nay đã chuẩn bị kết thúc, còn công tác cải tạo B LINX cũng như vậy, vừa kịp đuổi theo thời điểm phần cứng hoàn thành, để tiến hành lắp đặt cho hệ thống Siêu não.
Vạn sự khởi đầu nan, gian nan bắt đầu nản. Dịch độc quyền tại truyen.free