第1186章 蚀层(2 / 2)

高槿之买了一条鲈鱼、一把青菜、几颗蒜头。他付钱的时候用的是手机支付。支付的信息从手机的天线发射出去,经过基站的接收,经过交换机的路由,经过数据中心的处理,最终修改了银行数据库里两个账户的余额。余额的修改是原子操作——要么同时成功,要么同时失败,不存在中间状态。原子性是数据库事务的四个特性之一。另外三个是一致性、隔离性、持久性。持久性就是信息写入了硬盘或者固态盘,不会因为断电而丢失。不丢失就是蚀在磁畴或浮栅里了。磁畴和浮栅的保持时间不同——磁畴可以保持十年以上,浮栅在高温下可能只能保持几个月。几个月对于一笔买菜的交易来说足够了。足够就是信息留存的时间超过了信息被需要的时间。超过的部分是浪费,但浪费是冗余的一种形式。冗余就是安全。安全就是不怕丢。

他走回公寓,把鱼放进冰箱,把青菜泡在水里。然后坐到电脑前,打开昨天的流片报告。报告是PDF格式的,PDF是信息的一种编码方式。编码方式规定了如何把像素和文字映射到字节流上。字节流是二进制的序列——0和1。0和1是物理状态的抽象——在固态盘里是浮栅里的电子数量,在光纤里是光脉冲的有无,在无线信道里是电磁波的相位偏移。不管载体是什么,0和1的逻辑保持不变。不变就是信息从物理层抽象到了逻辑层。逻辑层不关心电压是多少伏,不关心载流子是电子还是光子,只关心状态的区分。区分就是信息的本质——信息不是物质,不是能量,是区分。区分就是差异。差异就是不对称。不对称就是秩序。秩序就是熵的反面。

高槿之看报告的时候,注意到一行小字:“SRAM区域位线漏电流略高于预期,约百分之三点二的单元在最低工作电压下读写裕量不足。”百分之三点二。三万两千个单元。在八百万比特的SRAM阵列里,这个比例不算高,但高于设计规格。规格是百分之二。多出来的一点二个百分点,意味着这一批芯片在低电压下可能出错。出错的位置是随机的——取决于制造过程中哪几个晶体管的阈值电压偏高了几个毫伏。随机出错比系统性出错好——随机出错可以用纠错码修正,系统出错会让纠错码一起错。但纠错码也需要冗余比特,冗余比特占用了面积和功耗的预算。预算已经用完了——这一版芯片的面积比上一版大了百分之十二,功耗高了百分之八。再增加冗余,就要砍功能。砍功能就是丢掉一些信息处理的能力。丢掉的可能是图像处理的一个滤波算法,可能是音频编码的一个压缩模式,可能是某个外设接口的驱动能力。每一个功能都对应一组用户需求。需求就是信息从市场传回芯片的路径。市场说:我要这个功能。芯片说:我装不下了。装不下就是载体容量到了上限。

上限总是存在的。硅片的面积有上限——光刻机的视场尺寸是二十六毫米乘三十三毫米,这是单次曝光的最大面积。更大面积需要拼接,拼接引入拼接偏差。芯片的功耗有上限——散热能力限制了每平方毫米的功率密度。时钟频率有上限——互连线的RC延迟随长度增加而增加。每个上限都是一道物理定律画的线。线这边是可能的,线那边是不可能的。不可能不是因为人不够聪明,是因为宇宙的规则不允许。规则就是蚀的底板。底板上能蚀的东西是有限的。有限就是任何一个载体都只能承载有限的信息。信息如果想传得更久,就必须从一个载体跳到另一个载体,从一个密度上限跳到另一个密度上限的上方——用空间换时间,用冗余换可靠,用多样性换抗脆性。

高槿之关掉报告,开始写今天的回复。回复的对象是代工厂的工艺工程师。他写道:“SRAM漏电流偏大的问题,请检查一下离子注入的剂量是否在低温下偏移。上次流片出现过类似情况,原因是注入机的晶片夹具在低温下热收缩,导致晶片与离子束的相对角度偏移了零点一度,沟道效应增强,掺杂浓度偏离目标值。”他写完之后又加了一句:“如果需要,我可以飞过去一起看。”飞行是一次物理位移。物理位移的目的是把两个大脑放在同一个空间里,让声波可以直接传播,让表情和手势可以辅助信息传递。面对面的信息传递带宽比文字高得多——声音的语调、语速、停顿,面部的微表情,手的位置和动作,每一个通道都携带着额外的信息。额外信息就是元信息——关于信息的信息。元信息帮助接收者判断信息的可靠性、紧迫性、说话者的情绪状态。情绪状态影响决策。决策就是选择。选择就是信息处理的结果。

发送完消息,高槿之站起来伸了个腰。窗外的阳光已经很亮了。他走到窗前,拉开安安做的深灰色窗帘,让阳光照进来。阳光里有紫外的成分,虽然大部分被大气层的臭氧层吸收了,但仍有一部分到达地面。这部分紫外光如果长时间照射皮肤,会造成DNA损伤,引发皮肤癌。但适量的紫外光照射能促进维生素D的合成。利弊是同一个物理过程的两个侧面。侧面就是视角。从生物的角度看,紫外光是风险;从进化的角度看,紫外光是选择压力。选择压力驱动皮肤颜色的演化——赤道附近的人皮肤深,保护叶酸不被紫外光分解;高纬度的人皮肤浅,让足够的紫外光穿透以合成维生素D。皮肤颜色是进化蚀在人体表面的信息——记录了祖先在什么地方生活了多少代。那些信息不需要文字,不需要语言,不需要任何有意识的传递。它就在肤色里。肤色就是蚀层。每个人都带着祖先的生存记录走在太阳下,走到哪里都带着。带着就是传。传不一定要说出来。

高槿之站在阳光里,想起安安绣请柬的时候也是站在阳光里。她的绣架放在客厅朝南的窗户旁,从上午到下午,阳光从左肩移到右肩。她绣的时候,手在光里移动,针尖反射阳光,在丝绢上投下一个微小的移动光斑。光斑的移动轨迹和针尖的移动轨迹完全相同,只是在空间上偏移了几厘米。偏移是因为针是斜的——入射光和反射光关于针面的法线对称,针面是曲面,反射光是发散的。发散的光斑比针尖本身的尺寸大,落在丝绢上形成一个模糊的光晕。光晕的大小由针面的曲率半径决定。曲率半径越小,光晕越大,照度越低。低到一定程度,光斑就和周围的亮光融合在一起,看不见了。看不见就是信息的信噪比低于探测阈值。低于阈值就是传在这条路径上暂时中断了。但路径不止一条——光斑虽然在视觉上消失了,但它携带的能量还在。能量被丝绢吸收,转化为热,提高了丝绢的温度。温度的提高可能只有千分之一度,但千分之一度也是物理效应。物理效应就是信息在另一个维度上继续传。

传不需要被看到才叫传。传是物理定律的自然结果。每一个粒子都在跟周围的粒子交换信息——碰撞、辐射、引力相互作用。信息在宇宙的每一个角落、每一个时刻都在传递。生命只是这个宏大传递网络中的一个局部节点。节点能做的事不多:接收信息,处理信息,发送信息。接收就是感知。处理就是思考。发送就是表达。表达的形式千差万别——说话、写字、画画、绣花、设计芯片、生孩子、种树、盖房子、煮一碗面。煮面的时候,热量从火传到锅,从锅传到水,从水传到面,面里的淀粉糊化,蛋白质变性,形成可食用的质地和味道。味道传到吃面的人的味蕾,味蕾放电,传到脑岛和眶额皮层,产生愉悦。愉悦让人继续吃,继续吃提供能量,能量支持人继续活着,继续做事,做出来的事里可能有一件就是教另一个人煮面。教就是传。煮面的方法从一个人传到另一个人,从一个厨房传到另一个厨房,从一代人传到下一代人。配方可能变——多放一点盐,少放一点酱油——但核心不变。核心就是面要煮熟。煮熟就是淀粉的晶体结构被水分子打散,从有序变为无序。无序在热力学上是熵增,但在食物学上是可消化。可消化就是人可以从食物中提取能量。提取能量就是抵抗自身的熵增。抵抗自身的熵增就是活得更久。活得更久就是传的链条可以多延伸一节。

高槿之煮了那碗面。鲈鱼清蒸,青菜白灼,面条煮到恰好断生。断生就是面条中心的白芯刚刚消失——白芯是未糊化的淀粉,口感硬,不易消化。消失就是淀粉全部完成了从结晶态到凝胶态的相变。相变是物理变化。物理变化是宇宙最底层的运算。宇宙每时每刻都在做相变运算——水结成冰,冰化成水,水蒸成气。每一次相变都是一次状态的切换,切换的条件是热力学参数越过临界值。临界值就是阈值。阈值就是判断的边界。判断就是信息处理。宇宙本身就是一台巨大的信息处理器,处理的方式是最简单的物理定律反复作用。反复就是迭代。迭代就是时间。时间就是传的方向。

面吃完了。高槿之把碗洗好,放在沥水架上。他回到电脑前,代工厂的回复来了:“高工,查了注入机日志,确实看到注入角度在凌晨时段有零点零八度的偏移。已重新校准,下一批修正。”零点零八度,比他估计的零点一度还差零点零二度。零点零二度在硅片的晶格结构里意味着什么?硅是金刚石立方结构,晶格常数零点五四三纳米。离子束沿不同晶向注入时,穿透深度不同——沿<110>方向最深,沿<111>方向最浅。零点零八度的角度偏移可以让离子从<110>方向偏到更接近<111>方向,穿透深度改变几纳米。几纳米刚好是源漏区掺杂结深的百分之几。结深变化百分之几,阈值电压偏移十几毫伏。十几毫伏就是他最早担心的那个数字。数字对上了。偏差从源头到终点,每一步都有物理依据,没有一步是随机的。不是随机的就是决定论的。决定论就是宇宙的账是平的。平的意味着每一个偏差都有原因,只是有些原因还查不到。查不到不等于没有——等于还没被蚀入人类的认知层。

高槿之关掉电脑。今天的工作做完了。下一批硅片要两周后才能开始流片。两周的空档,他可以做下一版芯片的改进设计,也可以回一趟南市。回南市可以看到安安,看到许兮若,看到那面玄关墙上的紫色。紫色在等待下一双眼睛。下一双眼睛可能是他的,也可能是别人的。是谁不重要,重要的是有人看。有人看就是信息完成了从物质层到感知层的跃迁。跃迁之后,信息在新的载体上开始新一轮的蚀刻。新一轮蚀刻会覆盖旧痕迹,还是加深旧痕迹,取决于信息的内容。内容是紫色的。

高槿之打开手机,买了一张回南市的高铁票。发车时间是明天早上七点。他收拾行李的时候,把笔记本塞进了背包。笔记本里有他昨晚在黑暗中写下的那行字。那行字他早上看过了,认得出自己的笔迹,但不太确定写的时候在想什么。不太确定就是信息在传递过程中损失了一部分上下文。上下文就是元信息。元信息丢失了,但主体信息还在——蚀刻深度与记忆持久性的对应关系。这几个字本身就可以重新激活一条思维路径。激活就是重新走一遍原来走过的那条神经回路。回路还在,只是突触权重可能降低了一些。降低就是需要更强的输入才能触发。更强的输入就是更多的联想线索。联想线索在高铁上可能会有——看窗外的风景,听车轮和轨道的周期性撞击,感受车厢的轻微晃动。晃动是铁轨不平整引起的机械振动。机械振动是轮轨相互作用传递的力。力来自电机的扭矩,扭矩来自电流,电流来自接触网的高压电,高压电来自电网,电网来自发电厂,发电厂可能是燃煤的、核裂变的、水力势能转换的、光伏光电转换的。光伏发电用的是光生伏特效应——光子激发半导体PN结内的电子空穴对,在内建电场作用下分离,产生电流。光生伏特效应的底层物理和PHX-3芯片里图像传感器的底层物理完全相同——都是硅的光电效应。光电效应是爱因斯坦在一九零五年解释的,为此他获得了一九二一年的诺贝尔物理学奖。爱因斯坦解释光电效应的论文引用了普朗克的量子假说。普朗克的量子假说来自对黑体辐射的研究。黑体辐射的频谱分布是宇宙中最基本的光谱特征之一——微波背景辐射就是黑体辐射,温度二点七开尔文,是一百三十八亿年前大爆炸的余晖。余晖照在所有东西上。照在光伏板上,照在高铁的车顶上,照在高槿之的视网膜上。

光是所有层的共同底板。它一直在照。