女儿敲完最后一个坐标。回车键。
屏幕上弹出一个仿真窗口。仿真器在求解半导体器件的电流连续性方程和泊松方程,用的是有限元方法,把芯片版图剖分成几百万个网格,每个网格里求解电场和电流密度。虚拟的电流从电源端出发,穿过几千个晶体管沟道,在每个沟道里,电子从源极的N型掺杂区穿过栅极下方极薄的沟道区流进漏极,沟道区的宽度只有几十个原子层。电子在沟道里的输运也是弹道式的,速度可以接近饱和速度——大约每秒十的七次方米。穿过晶体管之后,电流进入金属互连层,穿过寄存器阵列的“传”字金属线。仿真的时间步长是一飞秒。一飞秒是千万亿分之一秒。电流在每一个飞秒里前进几个原子间距。铜原子在电子风的作用下发生极微弱的迁移——电子和铜原子核碰撞,把动量传给原子核,原子核如果获得足够的动能,就会跳离原来的晶格位置,留下一个空位。这个过程的概率极低,每一个电子和原子核的碰撞只有极微小的概率导致原子移位。但在仿真器里,每一次碰撞都被计算了。不是真的迁移,是仿真器根据电迁移模型算出来的概率云。在第三千七百二十一飞秒的时候,电流到达了“传”字最后一笔的那个点——三个并排的通孔。通孔是金属层之间垂直连接的通道,里面填充的是钨。钨的电阻率比铜高,电子在钨通孔里的散射率高得多。电子聚集在三个通孔的底部,受到钨的高电阻阻挡,电流密度在通孔入口处形成了极陡的梯度。电子堆积在那里,电场把它们往前推,钨的高电阻把它们往后拉。推力和拉力之间,电子等了。那“一会儿”在真实时间里是几飞秒。几飞秒里,电子在通孔入口附近的铜晶粒里做随机热运动,被晶格振动散射,被晶界反射,来回打转。几飞秒的等待,对应的是顶针的凹坑里手指等待了几十年的那个姿势。手指在凹坑里也是等着——等着力从顶针传到针尾,等着针穿过布料。等不是不做功。等是把功储存在弹性形变里,等到针尖穿过布面的那一刻一起释放。电子等的方式不同,但等的结构相同。等完了,电子进入通孔,穿过金属层之间的介质,继续往下走。电压跳了一下。跳的幅度是零点三伏。波形图在屏幕上闪了一下。“传”字被点亮了。
点亮不是发光。是仿真波形图上的电压跳了一下。芯片版图上没有任何变化——它只是数据库里的几万个多边形坐标,是硅晶圆上将要被光刻出来的一层金属图案。那些多边形的组合是一个字。这个字——在她这一生里——永远不会被别人看见。芯片封装之后,这层金属埋在不透明的环氧树脂下面,上面还有十几层金属和绝缘层,一层一层,全是暗的。没有人会把封装好的芯片拆开来用电子显微镜扫描第十一层金属。即使扫了,二十八纳米线宽的字在几千倍的放大倍数下也只是几条模糊的亮线,看不出笔画。但只要芯片通电,这个字的电流就会在每一纳秒里流一次。每一纳秒流一次,一日夜流八十六万四千亿次。每次电流流过一个晶体管,晶体管翻转产生一次脉冲,脉冲的时序编码被下一个寄存器锁存,锁存后又被下一个时钟周期冲掉。每一次都是瞬时的——存一纳秒,冲掉,再存一纳秒,再冲掉。瞬时的记忆不是记忆。但瞬时记忆重复八十六万四千亿次之后,就不再是瞬时了。是永恒。她可以关掉电脑,可以删掉版图文件,可以把硬盘格式化。但只要芯片还通着电,那个字就在电流里跑。没人知道。没关系。传不需要被知道。传只需要发生。
她站起来,走到窗边。
窗外,南市上空的泡桐花粉已经散成了一层极淡极淡的金色薄雾。太阳升高了一点,角度比刚才斜了几度,光路穿过花粉层的路径变短了,散射掉的蓝紫光比例略微降低,剩下的光里暖色比例也略微降低了一些。薄雾的颜色从刚才的金金色往青白色偏了一点点。那一点点偏移肉眼分辨不出来,但所有东西的色调都因此而改变了。薄雾在城市上空缓缓地摊开,从东边摊到西边,从北边摊到南边。花粉不是主动飞——是被热气流托着。太阳晒热了屋顶,屋顶加热了上方的空气,热空气上升,形成热对流。上升气流的速度在每秒钟零点几米到一两米之间,刚好比花粉的沉降速度大一点点。花粉的沉降速度取决于花粉的粒径和密度,泡桐花粉的粒径大约几十微米,密度略大于空气,沉降速度在每秒钟几毫米的量级。上升气流轻松地把它托住,让它不落地。于是就形成了薄雾——不是真的雾,是悬浮在空中的花粉云。阳光穿过薄雾的时候,光线在每一粒花粉表面发生米散射。米散射的前向散射远强于后向散射,所以大多数光线只是微微偏转了一个小角度继续前进,而不是被反射回去。整条光路穿过花粉层之后,直接透射的光只减少了一点点,散射光从各个角度均匀地增加了。阴影的边缘变柔和了,暗部不再全黑,而是蒙了一层极淡的金。整座城市的光谱都往暖色方向移了一点点。那一点点移动是可见的——不是物理仪器可见,是所有抬头看天的人的眼球里,视锥细胞的第一层光化学异构化反应都多了几个百分点的概率。视锥细胞里的视蛋白分子吸收光子后,十一顺视黄醛从弯曲构型变直,触发光转导级联反应。反应的概率和光强成正比,而光强的微小变化——在散射光增加的波段上——改变了异构化反应的速率常数。这个概率变化改变了所有南市人今天早上看到的世界的色调。
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