После ноябрьских праздников произошло сразу два события, Витя отладил и сформировал оперативную память на 1 мегабит и получил сообщение об увеличении интеллекта до 28 и уровня до 19. Эдак я скоро циклопа по уровню догоню, сколько там у него было, 20? — подумал наш герой. — Правда, по силе и телосложению мне против него ловить нечего, зато по остальным характеристикам я его далеко опережаю. Интересно, какие у меня были бы шансы в поединке с ним? Думаю, если у меня будет хорошая винтовка с горстью патронов, а у него, метателя, куча камней, то явное преимущество на моей стороне. С холодным оружием, не уверен, что смогу заковырять его 1200 единиц жизни плюс регенерация, пока у меня не закончится выносливость.

На праздник посетил чету Ефремовых, Иван Антонович рассказал, что в “Технике молодёжи” заканчивается публикация журнального варианта книги “Час быка” и он рассчитывает вскоре выпустить её отдельным изданием и подарить Вите авторский экземпляр с автографом. Также сообщил, что Николай Федосьевич Жиров активно пишет новую книгу с условным названием “Атланты среди нас. Возможно ли это?” Заметив, что Витя вздрогнул от этой новости, успокоил его тем, что в книге нет никаких современных имён и фамилий, фактически она содержит систематизированные факты проявления человеком необычных свойств и способностей за всю известную историю человечества.

С переданным заведующему кафедрой триггером тоже всё прошло нормально, кристалл был изучен послойно и технолог сказал, что он принесёт существенную пользу развитию соответствующих технологий. На вопрос о его происхождении ответа не получил, что он при этом думал, осталось пока неизвестным.

В разработке личной ЭВМ подошла очередь самой сложной части — арифметико-логического устройства. Мегабит памяти был организован как 65536 шестнадцатиразрядных слов, поэтому и адресная шина и шина данных должны быть шестнадцатиразрядными. Для тактовой частоты 10 мегагерц, использовал имеющийся кварцевый резонатор на 1 мегагерц, ну, как использовал — просто раскурочил и по подобию изготовил собственный на 10, гораздо меньшего размера. Довольно быстро отладил элементарные схемы, реализующие логические операции И-НЕ, ИЛИ-НЕ и просто НЕ.

Для начала решил использовать простейшую архитектуру ЭВМ, никаких конвейеров, ассоциативной памяти и прочих излишеств, минимальный набор команд, работающих только с целыми числами: арифметических, логических, безусловного и условных переходов, пересылки. Минимум специальных регистров, в том числе регистр флагов и аккумулятор. Команды только одноадресные или безадресные, чтобы сложить два числа, находящихся в оперативной памяти и запомнить результат нужны три команды: пересылка из ОП в аккумулятор, сложение аккумулятора с ячейкой ОП — результат в аккумуляторе, пересылка аккумулятора в ОП.

При проверке работоспособности схем Витя вплотную столкнулся с проблемой индикации, осциллографа было явно недостаточно, нужны были, как минимум, индикаторы каждого бита самых важных регистров: счетчика команд, адреса, буферного, в котором находится считанное из оперативной памяти или из регистров общего назначения содержимое.

Самое простое использовать лампочки от карманного фонаря, по одной лампочке на каждый разряд, но у них есть ряд недостатков — большой размер, большое потребление, часто перегорают. Пришлось параллельно заняться индикаторами, которые неожиданно оказались весьма интересной и сложной проблемой.

За отсутствием нормальной индикации большую помощь оказывал рецепт “Чувство энергии”, который масштабировался в довольно широких пределах, во всяком случае, потенциалы на выводах отсутствующих индикаторов он видел. Активная эксплуатация чувства энергии, по-видимому, явилась причиной повышения восприятия с 23 до 24.

Занятия в институте шли своим чередом, на лекциях Витя по-прежнему большую часть времени эксплуатировал отладчик и рисовал схемы. Регулярно тренировался и разгружал вагоны. По просьбе академика предоставил созданные по десятимикронной технологии интегральные схемы, реализующие логические операцию И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Ближе к концу года с 22 до 23 повысилось телосложение без каких-либо специальных усилий с его стороны. Перед Новым Годом Саша передал всей их комнате предложение девушек из педа провести его вместе. Витя единственный отказался, так как обещал родителям провести Новый Год с ними. По дороге домой на выезде из Москвы его остановил ГАИшник и изложил сразу две претензии: во-первых, езда по скользкой дороге на мотоцикле, во-вторых, езда без шлема. В ответ на первую Витя продемонстрировал выращенные им на шинах твёрдые шипы, разумеется, не говоря, что они выращены, которые обеспечивают достаточное сцепление с дорогой.

Шипы сотрудника ГАИ заинтересовали, он даже уколол себе нечаянно палец, проверяя их остроту, но вот по второму пункту Вите сказать было нечего, он просто не знал, что 29 ноября 1967 года Постановлением Совета Министров РСФСР введено обязательное использование шлема мотоциклистами. На первый раз, учитывая, что на нарушителе зимняя шапка с завязанными снизу ушами, милиционер ограничился устным предупреждением.

Дома Витю встретили с радостью, за время жизни в Красногорске родные уже привыкли, что от него не приходится ждать проблем и случаются лишь хорошие сюрпризы. Особенно обрадовался первоклассник, в каждый приезд старший брат баловал его чем-нибудь вкусным. Только бабушка по инерции пожалела его из-за езды в холод на мотоцикле. Внук лишь отмахнулся, сказав, что температура на улице ненамного ниже нуля.

Новый Год встречали в узком кругу семьи и недавно купленного телевизора. Говорили о семейных проблемах, как учится самый младший сын, куда пойдёт учиться через год средний, проблемы со здоровьем не обсуждались, благодаря старшему сыну их не было. От Витиной помощи деньгами родители отказались, отец лишь заметил, что достаточно того, что он не просит их от родителей. Сидели за столом довольно долго, благо на работу нужно было идти только 2-ого января.

Второго Витя и отправился обратно на учёбу, прихватив с собой мотошлем, который смог надеть на шапку. Прибыв в общежитие подвергся расспросам своих соседей, оказалось, что девочки пожалели, что его не было на встрече, Галя рассказала, какие трюки Витя ей продемонстрировал. Одногруппники были возмущены, что он не показал это им первым.

Тем временем началась зимняя сессия, самое лучшее время для зарабатывания денег, установился уже отработанный ранее режим: рисование схем, работа с отладчиком, грузовая станция. К концу сессии он имел в активе плюс 400 рублей и одну единичку к силе, которая достигла 24. Впервые значение характеристики сила превысило таковое у ловкости и скорости.

В феврале Анатолий Иванович сообщил Вите, что благодаря предоставленным им образцам, принята программа по разработке интегральных схем на полевых транзисторах, и согласовал с ним выдачу образцов по необходимости.

У самого Вити выявилась неприятная проблема, отладка работы АЛУ шла крайне медленно, несмотря на то, что он объединил его на одном кристалле с оперативной памятью. Для того, чтобы отладить работу, например, команды пересылки из буферного регистра в заданную ячейку памяти нужно проделать следующие операции: а)занести в дешифратор команд код нужной команды, б)занести в буферный регистр какой-то определённый код, к примеру, все единицы, в) занести в регистр адреса адрес нужной ячейки памяти, г)выполнить команду, д)посмотреть в ячейке памяти результат.

Дело в том, что после подачи на схему питания, значения памяти и регистров были неопределёнными, и все эти значения нужно было как-то задать, короче говоря, требовалось устройство ввода 16 бит в счётчик команд, регистр адреса, регистр данных, дешифратор команд и любую ячейку памяти. В аккумулятор данные можно будет заносить командой пересылки из оперативной памяти.

Конечно, можно купить 16×5 обыкновенных электрических выключателей и присоединить каждый к соответствующему выводу и задавать каждым из них ноль или единицу. Представив 5 метровых досок с привинченными 16 выключателями к каждой, Витя отказался от этой конструкции.

Гораздо лучший вариант это 16 выключателей и один пятипозиционный переключатель, ну и две кнопки, передачи данных и запуска команды. Покрутив эту конструкцию в голове, решил изготовить всё это сам, только вместо круглого чёрного выключателя сделать тумблер или плоскую узкую, под один палец, клавишу и разместить эти 16 клавиш в один ряд, можно с написанными на них номерами битов.

Получается настоящий, достаточно компактный, пульт управления. Осталось решить из какого материала эти клавиши делать. Самое простое из алмаза, исходное сырьё валяется на грузовой станции в практически неограниченном количестве, можно добавить в алмаз примеси и получить клавиши почти любого цвета. С сожалением отбросил идею с алмазами и остановился на армированном кремнии, с сырьём здесь также никаких проблем, песка везде хватает.

После изготовления отладочного пульта управления и изменения основной микросхемы, пришлось добавить к ней выводы для его подключения, дело пошло на лад. В начале марта начал просматриваться промежуточный финиш работ по отладке ядра будущей ЭВМ.

5 марта учащиеся вместе с Витей парни остались после занятий для решения вопроса с праздничными подарками немногочисленным девочкам группы. После коротких дебатов собрали по рублю и вручили профоргу группы с поручением самому выбрать подарки. В комнате общежития дебаты продолжились в более узком составе, что подарить и дарить ли вообще знакомым девочкам из пединститута.

Витя, чувствующий за собой небольшую вину в связи со своим отказом праздновать совместно Новый Год, настоял на подарке, к тому же у него появилась мысль, что именно подарить. Скинулись по рублю и назначили инициатора ответственным за подарок.

Две большие коробки конфет (одну домой) он купил в этот же день и приступил к реализации своего замысла. Потребовалось полных два дня прежде чем поделка из армированного цветного кварца стала походить на цветок. Большую часть времени занял подбор математических функций и их параметров для реализации лепестков. Изначально в качестве образца предполагалась роза, но к вечеру 7 марта получился красивый, но непохожий на известные разработчику, цветок.

На следующее утро Витя изготовил 4 цветка, отличающихся друг от друга коэффициентами исходных функций и цветом от молочно-белого до красного, упаковал их в картонный ящик, прихватил коробку конфет и отправился на станцию метро.

Вахтёрша недовольно буркнула Вите, что он может пройти внутрь только с сопровождающей из нужной ему комнаты, а после того, как он попросил первую же входящую студентку вызвать кого-нибудь из 305-ой, несколько минут объясняла ему, что запрещено сторонним посетителям общежития. Если коротко, то запрещено почти всё.

Почти через двадцать минут появилась знакомая Вите Зоя, но он нисколько не тяготился ожиданием, так как понимал, что девушкам нужно приодеться, а у него всегда есть занятие, в данном случае отладка описания цветка, который собирался подарить матери.

Виновницы торжества встретили парня при полном параде, он вручил им сначала коробку конфет для всех, а потом по “стеклянному” цветку каждой, в том числе двум незнакомым: Тане, крупной девушке с веснушками на носу, которая на низких каблуках была лишь немного ниже Вити, и невзрачной “серой мышке” Лизе. После поздравлений каждая из девочек осмотрела свой подарок, все цветы красиво переливались на свету, а Лиза неосторожным движением уронила свой цветок на паркетный пол.

Все, кроме нашего героя, ахнули, но ударившись об пол, ярко-синий цветок отскочил, как ни в чём не бывало, от деревянной дощечки и в полной целости улетел в угол. Даритель быстро поднял его оттуда и вручил побледневшей девушке снова. Разумеется, Витя мог легко поймать обронённый цветок, но хотел показать, что разбить его не так просто.

— Откуда такая красота, да ещё и небьющаяся? — не удержалась от вопроса Таня.

— Разве важно происхождение подарка? — ответил Витя вопросом на вопрос.

Остальные студентки на неё зашикали, хотя было видно, что им это тоже интересно, затем спросили, почему он пришёл один и получили ответ, что действует от имени и по поручению. От приглашения выпить с ними чаю с тортом и конфетами Витя не отказался. Пока в чайнике закипала вода, завязалась общая беседа. Первой начала большая Таня: Ваши ребята рассказывали, что ты недавно живёшь в Подмосковье, а где жил до этого?

— В небольшом городе на юге Казахстана.

— В это время там, наверное, уже тепло? — подхватила эстафету Зоя.

— Нет, но вот в начале апреле, когда я был маленьким, случалось, что ходил босиком.

— Зато летом, я думаю, бывает очень жарко.

— Да, это так, вокруг нашего города располагается в основном пустыня, и температура в июле часто выше сорока. Река Чу, которая протекает рядом с городом, никуда не впадает, а теряется в песках и земледелие в основном поливное. Например, бахчи, на которых мы с отцом выращивали арбузы, располагались на берегу другой реки, в шестидесяти километрах от нашего бывшего дома.

— А где вы там, на бахчах, жили?

— В землянке, которую сами выкопали и обустроили.

— Не скучно вам было жить одним?

— Нет, много работы, есть рыбалка и охота.

— Ты тоже охотился?

— Почему тоже? Именно я и охотился, правда, в основном на всякую мелочь вроде сусликов.

— В них, наверное, трудно попасть, они же очень маленькие.

— Я попадал всегда, отец одной моей знакомой говорил, что лучшего стрелка не встречал, а он, между прочим, был на войне снайпером.

— Я вижу, что от скромности ты не умрёшь, — засмеялась Таня.

— Пора за стол, чайник уже вскипел, — позвала всех Галя.

Беседа за столом продолжилась, её не прервало даже неловкое движение сидевшей справа от гостя Лизы, которая снесла со стола его наполовину полный стакан с чаем. Вите пришлось выполнить довольно сложное и точное движение рукой, чтобы поймать стакан, стаканом практически всю вылетевшую из него жидкость и при этом не задеть ничего на столе и никого за столом. Он как раз отвечал на вопрос, где держит свой мотоцикл.

— В гараже у Ивана Антоновича Ефремова, — увидев в глазах девушек невысказанный вопрос, подтвердил, — да, тот самый, автор “Лезвия бритвы”.

Почувствовав повисшее в воздухе недоверие, добавил: Он в прошлом году закончил новую книгу “Час быка” и она должна скоро выйти отдельным изданием. Несмотря на последовавший подробный рассказ Вити об экзотических экспонатах квартиры писателя, знакомству его с ним безоговорочно поверили только Галя с Лизой.

Из-за стола встали, когда был съеден весь торт, но почти все подаренные конфеты остались целыми. После Витиного ухода девушки немного обсудили покинувшего их гостя, всех, кроме Гали, больше всего поразило, как он смог поймать не только стакан, но и почти всю, вылетевшую из него воду. Таня заметила, обратившись к Гале: Теперь я понимаю, что ты имела ввиду, говоря про его исключительные физические возможности, хотя, стоять на ладони вытянутой руки всё равно опасно, а если бы ты потеряла равновесие?

— Он бы её поймал, — неожиданно прорезалась Лиза.

— Умная мысль. Смотри-ка ты, как полезно посидеть рядом с красивым мальчиком, — Таня посмотрела на подавшую голос девушку. — Да она покраснела, смотри Галя, отобьёт у тебя парня.

— Ты, да ты…, - потерявшая дар речи Лиза выскочила из комнаты.

— Танька, ты бываешь иногда такой несносной, — Зоя с укором глянула на подругу.

— А что я такого сказала.

* * *

От студенток Витя сразу направился в гараж за мотоциклом, где, переодевшись, поехал домой, не забыв надеть мотошлем. По дороге передумал дарить матери цветок и решил сделать другой подарок. Прибыв домой, поздравил мать и бабушку с праздником, вручил конфеты, не сомневаясь, что часть из них вскоре перекочует к Вове, и сказал, что настоящие подарки будут вечером и попросил у матери на время то самое платиновое кольцо.

Подогнать алмаз, или скорее бриллиант, к пустой оправе оказалось проще, чем отремонтировать само кольцо, в нём неожиданно оказались внутренние пустоты. По внутренней стороне кольца Витя пустил надпись “Жене и матери от любящих мужа и сына”. Это породило новую проблему — прочесть написанное всем, кроме него самого, будет трудно, пришлось потратить время на изготовление лупы, точнее упрощённого микроскопа из трёх кварцевых стёкол.

Воспользовавшись песком и ржавчиной, сделал для бабушки подготовленный ранее для матери цветок красного цвета. Подаркам обе женщины были очень рады, лишь мать удивилась обновлённому кольцу с камнем в оправе и прилагающимся минимикроскопом.

Субботу и воскресенье Витя провёл дома, большей частью в мастерской, сделав печатную плату для микросхемы с АЛУ и оперативной памятью, генератора тактовой частоты и недавно сформированного пульта управления.

К концу марта отладка ядра ЭВМ вчерне была завершена, конечно, был виден целый ряд недостатков и желательных улучшений, но схема работала, все заявленные функции выполняла, и разработчик решил оставить её как есть и приступить к работе над внешней, энергонезависимой памятью.

Имеющаяся в институтском ВЦ память на магнитных барабанах его никак не устраивала, стоило ли городить миниатюрную вычислительную машину, чтобы потом цеплять к ней магнитный барабан с ведро величиной, притом, что и объём этой памяти совсем не впечатлял.

В общем Витя поставил себе задачу сделать энергонезависимую память, которая будет: а)очень маленькой, б)очень ёмкой, в)никаких механических движущихся частей.

Если смотреть с общих позиций, то, что лежит в основе энергонезависимой памяти? — начал свои рассуждения студент. — Вещество или смесь веществ, которые могут принимать два устойчивых состояния, чётко электрически различимых, то есть имеющих в этих состояниях разное сопротивление, ёмкость или индуктивность. Второе обязательное требование, возможность быстрого переключения из одного состояния в другое. Какие разные состояния вещества бывают?

1) Агрегатные: газ, жидкость, твёрдое тело. Возьмём пару состояний газ-жидкость, у газа большое электрическое сопротивление, у жидкости сравнительно маленькое. Ячейка памяти должна выглядеть примерно так — маленькая капсула с газом, который при каком-то воздействии превращается в жидкость и наоборот.

Выглядит сомнительно, хотя бы потому, что жидкость занимает гораздо меньший объём чем газ, впрочем, при большом давлении это не факт, к тому же, наверное, можно подобрать давление так, чтобы небольшое изменение температуры приводило к превращению жидкость-газ. Интересно также, как это будет происходить при очень малых объёмах. Есть ещё проблема прочности микрокапсулы, но при Витиных технологических возможностях это не проблема. Правда, вряд ли удастся такое реализовать современными промышленными технологиями.

Другой агрегатный переход жидкость-твёрдое тело выглядит перспективнее, хотя бы из-за небольшой разницы в объёмах, к тому же есть твёрдые тела, которые жидкости, суть аморфное состояние вещества.

2) Обратимая химическая реакция, приводящая к изменению электрических свойств. Выглядит примерно так: микрокапсула с жидкой смесью двух или более веществ. Чтобы ответить на вопрос возможно ли это, Витиных знаний по химии недостаточно.

3) Электрические конденсаторы, в широком смысле накопители и хранители заряда. По идее маленький конденсатор должен быстро саморазряжаться, то есть время хранения будет маленьким, а большой не интересен из-за низкого быстродействия и времени заряда-разряда. С другой стороны, что мешает ему сделать идеальный или близкий к тому маленький конденсатор, у которого время саморазряда будет равно бесконечности, ну или очень большим.

4) Магниты. Ещё в раннем подростковом возрасте, когда он узнал, что магнит имеет два полюса — северный и южный, его заинтересовало, что будет, если магнит разломать пополам? Оказалось, что два магнита и каждый с северным и южным полюсом. Сейчас было важно знать, какой самый маленький магнит может существовать? Витя знал про магнитные домены, но не знал их размера, в общем, опять-таки мало знаний.

5) Механика. Например, маленькая частичка, касающаяся контактной поверхности остриём либо площадкой.

6) Что-нибудь ещё, не приходящее пока Вите в голову.

Общий вывод: учёбы и работы непочатый край. Задача сложная, но и очень интересная, Витя лишний раз порадовался правильному выбору специальности.

Три недели, потраченные на предварительную проработку вопросов — изучение теории и ряд экспериментов, привели его к выводу, что пункты 1, 3, 4 можно реализовать и любой из них должен дать удовлетворительный результат, пункты 2, 5 в принципе реализовать тоже можно, но скорость работы и реализуемость на современном уровне технологий под вопросом.

По поводу пункта 6, у него появились две совсем уж прожектёрских, но любопытных идеи и к ним он намеревался вернуться позже. Проблема выбора была решена просто, Витя написал на трёх бумажках цифры 1, 3, 4 и попросил, оказавшегося в этот момент в комнате Колю, выбрать вслепую одну из бумажек. Выбор судьбы пал на номер 3, память на основе хранения заряда.

В процессе экспериментов над долговременной памятью у экспериментатора заодно возникла пара идей, как реализовать индикаторы. Первая была пригодна лишь для него самого, сделать на большом кремниевом кристалле поле из 512×512 транзисторов и, поскольку он может видеть потенциалы, то оно будет представлять собой для него фактически квадратный монохромный экран 512 на 512 точек. Недостаток — поедает выносливость, хотя и не так быстро как, например, формирование структуры, достоинство — никто, кроме него ничего не увидит, а значит можно работать при свидетелях. Конечно, картина уткнувшегося в пустое место Вити может показаться странной, но соседи по комнате к его странностям давно привыкли.

Вторая идея годилась для всех, непрозрачная в обычном состоянии плёнка, под которой светится лампочка и схема управления, которая может сделать любой участок плёнки полупрозрачным, как бы открывая окошечки и формируя таким образом из них изображение. На вещество переменной прозрачности Витя наткнулся в процессе экспериментов с долговременной памятью. У него даже было побуждение отложить работу над памятью и реализовать первую из идей, экран, который видит он один. Но, прикинув, что придётся делать знакогенератор, для чего нужно будет хранить в памяти, которой нет, каждый символ, или создавать электрическую схему для этих символов, Витя легко справился с этим побуждением.

Поскольку выбран вариант долговременной памяти на основе хранения заряда, то разработчик сосредоточился полностью на нём, отложив в долгий ящик все остальные. Создать хранитель заряда никакой проблемы не составляет, достаточно его хорошо изолировать. Сделать так, чтобы он влиял на открытие канала исток-сток полевого транзистора тоже не проблема, достаточно разместить его под затвором.

Проблема в том, чтобы внести заряд в хранитель заряда и наоборот разрядить его. После изучения теории стало ясно, что помочь в этом может эффект квантового туннелирования электронов при повышенном напряжении на затворе, естественно, чтобы этот эффект сработал слой диэлектрика, который должны преодолеть электроны обязан быть очень тонким. После ряда экспериментов удалось подобрать нужные напряжения для записи и толщину слоёв диэлектрика.

К майским праздникам заработала долговременная память размером 8 мегабитов, а к концу мая был реализован экран на матрице 512×512 транзисторов, покрытый сверху защитным слоем кварца. С учётом конспирации, дополнительным достоинством такого экрана было то, что пользоваться им мог только разработчик. Эти достижения были награждены увеличением до 29 характеристики интеллект, и до 25 восприятия. Возросшее восприятие позволило лучше “видеть” всё, связанное с электричеством и магнетизмом, увеличилась степень детализации.

Вся ЭВМ, за исключением клавишного регистра и доработанного источника питания помещалась в коробку размером 10×8×3 см. На боковой стенке этой коробки находились два разъёма, для пульта управления и источника питания. В настоящее время, когда вычислительные машины занимали целые залы, это было совершенно невероятное достижение, омрачало его лишь то, что им нельзя было ни с кем поделиться. Повышение своего уровня на единицу, до значения 20, Витя воспринял как должное.