吴军带着林野钻进单人实验室，反手带上门，开始带学生。
只见他拽过大幅空白稿纸，握上笔就开画，语气干脆：“原型机咱们先不搞复杂的，就来英特尔 8086 级 16 位处理器，我手画约氏环设计图，你对比着记，等会儿就去 EUV 光刻机上弄出来。”
林野点头应着，心里却犯嘀咕：硅基设计图得靠电脑精细渲染，怎么约氏环手画就行？
看着吴军笔尖翻飞，他很快释然。图纸极简，几百个约氏环分模块标注，链路粗粗几笔就勾勒清晰，连编号都标得明明白白。
“256 个环做 16 位寄存器，分两组排布；16 个环做算术逻辑单元，44 个环管地址译码，1 个环同步时钟……”
吴军边画边讲，没提环体尺寸的关键，十来分钟后就画完，把稿纸拍在操作台上，“按图做出来，把模块对齐，链路接直，先跑通加减乘除就行！”
吴军想的是在光刻机上出原型机，搞个微米级的就行。
林野扫了两眼就记牢了，心里暗笑这也太简单了。
他之前用异能做过硅基 CPU 模型，毫米级的尺寸非常顺手。不等吴军多叮嘱，他搬过 A4 纸大小的超导基板，拍着胸脯喊：“吴老师放心，保证分毫不差！”
说着，他催动异能，基板表层的超导材料瞬间涌动，一个个圆润的约瑟夫森环快速成型，环间链路如同银色丝带般笔直铺开，模块分区整整齐齐，比吴军画的图纸还要规整。不过七八分钟，一台布满肉眼可见圆环的超导处理器就躺在了操作台上。每个约氏环直径足足 5 毫米，链路宽 3 毫米，不用放大镜都能看得清清楚楚，林野得意地拍了拍基板：“搞定！每个环都按图纸来的，直接测！”
吴军凑过来，低头一看，先是瞳孔微缩，他挺佩服的，剑仙能力还能用在这里。只是......
他想捂住嘴，抬手间肩膀却控制不住地发抖，憋笑憋得脸都红了，最后实在忍不住，“哈哈哈哈” 的笑声直接撞在实验室墙壁上，笑得直不起腰，差点把眼泪笑出来。
林野一脸懵，挠着头凑过去：“吴老师，笑啥啊？我做得不对吗？”
吴军摆着手，好不容易止住笑，为了让林野认识到自己的错误，接下来的动作他做了全套。
只见他故意板起脸，打开测试仪器，输入一组最简单的 “1+1” 指令，按下确认键。屏幕上的数字瞬间开始不断跳动 ——2、5、3、7、1…… 没有一个固定结果，像疯了一样乱闪。
林野的笑容瞬间僵在脸上，挠头的手顿在半空，眼神里满是困惑和慌张：“怎、怎么回事？我明明按图纸来的！之前做硅基模型都好好的，怎么输入一个指令，结果却在乱跳？”
看着他手足无措的样子，吴军又忍不住笑了几声，拍着他的肩膀，忍俊不禁，又带着点恨铁不成钢：“你啊你，真是把硅基的习惯硬套在约氏环上！怪我怪我，故意没提醒你看书，约氏环能做这么大吗？”
他指着基板上 5 毫米大小的约氏环，笑得直摇头：“毫米级的约氏环，跟个小圆盘似的。它已经不叫计算设备了，可以叫磁场探测器，这么大的面积，随便一点外部杂散磁场，就能干扰环内的磁通态，你存的数字能稳定才怪！就像你把一个装满水的碗放在风口，水能不晃吗？”
林野盯着那些 “罪魁祸首” 般的大圆环，脸 “唰” 地一下红透了，恨不得找个地缝钻进去。他光顾着追求规整好看，压根没多想尺寸的问题，居然犯了这么低级的错误。
“那、那我重新做。” 林野的手都有点不好意思抬起来。
吴军笑着点头，指了指图纸上的环体，语气放缓却还带笑：“赶紧的！这次记住了，约氏环起码得是微米级，直径最多 5 微米，链路宽 3 微米，再做这么大的‘圆盘环’，我可再笑你一次！就看你这剑仙的能力够不够精准，能不能做出微米级？”
林野脸更红了，赶紧催动异能，打算 “返工”。吴军一把抢过，“这个当做教学模型，还是挺不错的，你重新做一个小的。”
林野于是拿了个 1 厘米 * 1 厘米的基板重新做。这次他不敢大意，全程盯着环体尺寸，生怕再闹笑话，而一旁的吴军，看着他慌张又认真的样子，嘴角的笑意就没断过。
没一会儿，返工后的原型机成型，吴军再次打开测试仪器，输入 “1+1” 指令。屏幕上稳稳跳出 “2”，再也没有乱闪。林野长舒一口气，狠狠瞪了一眼一旁憋笑的吴军。
吴军看着他却是又一次笑了。
吴军最后还是指着手中大型约氏环，夸了他一下：“你这也太离谱了！你看这个肉眼可见的约氏环，这么大的尺寸，七八分钟就徒手搓出来了？这要是在实验室，搭模具、雕环体、铺链路，没一个月都搞不定，你这手本事简直是为原型验证量身定做的！”
林野宁愿他没夸自己，简直没脸见人。
吴军蹲在那儿继续看了一会儿“大”模型，最后还是问出了那个问题：“你这是把剑仙的本事用在科研上了？”
林野继续点头，吴军兴奋了起来：“好，好，好，真是好！你这手本事真就是老天爷喂饭吃。咱这超导 CPU 的研发可以少走多少弯路啊！”
吴军兴奋的想着，不单单是超导CPU，量子芯片、三进制芯片都可以这么快速的搞出原型机来，这省出的功夫可太多了。他只要快速把设计图搞出来，让林野直接按图纸手搓出来原型机直接验证！
他压下心头的激动，拉过一把椅子坐在操作台旁，指尖轻轻点在原型机上那些圆润的约瑟夫森环上，目光转向林野，语气从惊叹转为严谨的授课模式。
他抛出第一个问题：“林野，约氏环不做太大，你已经知道了。那硅基芯片拼了命往小了做，图的是什么？ ”
林野坦诚回答：“吴老师，我只知道一点点发热的问题，太具体的说不上来。”
“好，这就是你理论上的短板。” 吴军笑着抬手，手指在约氏环和链路间滑动，“具体的你回去翻书，我就不重复了。核心就一句话：硅基晶体管靠电子迁移实现开关和运算，电子在硅基线路里跑，会有电阻、会发热，还会有电容充放电的延迟。”
他顿了顿放慢了语速，让林野跟上思路，继续说道：“硅基芯片如果做得和咱们这个模型一样大，肉眼可见的晶体管，会有两个致命问题：第一，电阻太大，电子跑不动，延迟会高到没法用。第二，时间稍长发热会直接把芯片烧了。你想，硅基 8086 才 33 平方毫米，就有 1.8 瓦的发热，要是做到 A4 纸大小，发热能直接烧开一壶水，根本没法稳定运行。”
“所以硅基才拼命往小了做？” 这些基本的林野还是了解的。
“对，就是这个道理。” 吴军重重一点头，语气笃定，“硅基往小了做，核心就是两个目的：一是缩小晶体管和线路的尺寸，减少电子迁移的距离，降低电阻和延迟。二是在同样大小的芯片上，塞更多的晶体管。”
“毕竟硅基一个晶体管只能干一件小事，1 位运算、1 个开关，想实现更复杂的功能，只能靠堆晶体管数量。”
他话锋一转，手指又落回约瑟夫森环上，语气里多了几分赞许：“但咱们的超导不一样。咱们这约氏环，靠的是磁通量子态的相干演化运算，不是电子迁移，小的话还行，反而不能做太大。因为没有发热，还可以做立体堆叠。”
“就像这原型机，256 个环做寄存器，16 个环做 ALU，44 个环做地址译码，总共才几百个环，就能实现 16 位加减乘除。要是换成硅基，得塞两万九千个晶体管才能做到。” 吴军伸手比划着原型机的尺寸，“咱们做成微米级尺寸，不仅不影响速度，反而方便制作也方便我们测试调试。等后续验证透了逻辑，把环体缩到纳米级，算力还是一样快。”
林野听得频频点头，又抛出一个疑惑：“吴老师，我还有个问题。之前我自学过硬件，CPU 一个指令周期只能运算有限的位数，比如硅基 8086，一个周期只能算 1 位，顶多 8 位。咱们这超导的 16 位，一个周期就能算完，这和尺寸、约氏环数量有关系吗？还有你刚才说的立体堆叠，放在硬盘上我懂，在CPU上怎么理解？”
“问得精准，这就是第二个核心知识点，也是超导碾压硅基的关键。” 吴军站起身，拉过之前画设计图的稿纸，用笔在上面画了两个简单的对比图：一个是串联的小圆圈（硅基晶体管），一个是并行的大圆环（约氏环）。
“你看，硅基 CPU 的运算单元，是串行排布的。” 他指着硅基的草图，“硅基 8086 的 16 位 ALU，是 16 个 1 位全加器串起来的，低位算完，进位信号才能传到高位，一个时钟周期只能算 1 位，16 位加法就得 16 个周期。而且硅基只能平铺排布晶体管，没法立体堆叠。”
“一旦堆叠，上下层的晶体管发热会相互影响，线路交叉也会产生严重串扰，根本没法稳定运行。”
说完，他又指着超导的草图，语气上扬：“但咱们的超导 CPU 不一样。第一，约氏环是并行排布的，因此有磁屏蔽所以互不干扰。16 个运算环阵列，每个环对应 1 位，环间用超导链路耦合，进位信号工程上可以认为无延迟同步，所以一个时钟周期就能完成 16 位全运算，后续升级到 64 位 或者128 位，继续增加环的数量，只要不超过极限，还是一个周期算完。”
“第二，就是立体堆叠。” 吴军眼神发亮，语气里带着对未来的笃定，“咱们这超导原型机现在是平铺的，因为是验证版，方便测试，但超导的特性，决定了它可以做立体堆叠。”
“超导无发热，上下层的约氏环不会因为堆叠而相互影响；而且超导线路零串扰，哪怕立体交叉布线，也不会有信号干扰。”
他伸手比划着立体堆叠的样子，继续讲解：“咱们后续做 i9 级超导 CPU，用 14 纳米工艺，虽然单个环的尺寸比高端硅基大一点，但咱们可以做多层立体堆叠。把运算环、寄存器环、控制环分成不同的层，立体排布，既节省平面空间，又能增加环的数量、提升算力。比如平铺只能放几千万个环，立体堆叠就能放几亿个、几十亿个环，算力直接翻 N 倍。”
“反观硅基，别说立体堆叠，就算是平铺，也不敢把晶体管做得太密，太密就会发热、串扰，良率直接暴跌。” 吴军语气里带着几分感慨，“这就是超导的先天优势：硅基是‘被逼着往小了做，还处处受限’，咱们是‘可大可小，可平可立，怎么方便怎么来，还不影响性能’。”
林野盯着原型机上的约氏环，眼里的疑惑彻底消散，他忍不住插话：“我懂了！也就是说，硅基往小了做，是没办法的办法，因为它有电阻、会发热，只能靠缩小尺寸来弥补。而咱们的超导，没有这些限制，做大是为了方便调试、塑形，做小是为了提升集成度，还能立体堆叠。运算又是并行的，所以哪怕尺寸稍大，算力也能碾压硅基。”
“完全正确！” 吴军欣慰地点头，伸手拍了拍林野的肩膀，“你工程能力很强，一点就透，这就是我带你来从 8086 开始练手的原因。先搞懂硅基的局限，再明白超导的优势，把理论补扎实，后续咱们升级 64 位、做 i9 级原型机。”