Лебедев моргнул. Как выдающийся математик своего времени, он мгновенно уловил направление мысли.
— Тройка, — тихо сказал он. — Два ближе к двойке, но три ближе к математическому оптимуму.
— Именно, — я постучал грифелем по ватману. — Троичная система счисления математически совершеннее двоичной. Информационная плотность у неё выше примерно на тридцать процентов. Для сопоставимой вычислительной мощности троичной машине требуется на треть меньше физических элементов, чем двоичной.
Я повернулся к Серго, который внимательно слушал, переводя абстрактные математические величины в аппаратные категории.
— Серго Лаврентьевич, завод в Горьком выдаёт планарные транзисторы с браком в два-три процента. Для нашей промышленности это победа, но полупроводники остаются дефицитным, штучным ресурсом. Переход на троичную архитектуру позволяет мне сэкономить треть транзисторов на каждом блоке триггерных регистров. Мы снижаем требования к объёму производства на тридцать процентов, не теряя ни единого бита производительности. Для Спецкомитета это прямая экономия фондов и времени.
Лебедев лихорадочно поправил очки, вглядываясь в набросанные мной уравнения.
— Допустим, математически это безупречно, Иван Петрович, — академик покачал головой, но его голос уже звучал иначе — в нём проснулся азарт исследователя. — Но как вы реализуете это в железе? Транзистор — это полупроводниковый ключ. У него два естественных состояния: он либо закрыт, либо открыт. Сделать три стабильных уровня напряжения на раннем германии невозможно — помехоустойчивость упадет вдвое, и машина начнет выдавать системные ошибки при малейшем нагреве цеха.
— Я и не собираюсь изобретать несуществующий в природе физический «троичный транзистор», Сергей Алексеевич, — спокойно ответил я. — Мы построим троичную логику на абсолютно надежных, стандартных двоичных компонентах ОГ-3.
Я быстро начертил схему симметричной триггерной ячейки.
— Мы используем симметричную троичную систему счисления с цифрами минус один, ноль и плюс один. На один трит информации мы ставим пару обычных планарных транзисторов. Один транзистор отвечает за формирование положительного импульса — это плюс единица. Второй — за формирование отрицательного, это минус единица. Если оба ключа заперты — система фиксирует чистый логический ноль.
Лебедев резко подался вперёд, его пальцы, испачканные в чернилах, осторожно коснулись чертежа.
— Постойте... — прошептал он, беззвучно шевеля губами. — Симметричная система? Минус единица, ноль, плюс единица? Но это же… это полностью убирает понятие знакового бита! Числа со знаком «минус» и со знаком «плюс» пишутся абсолютно одинаково, просто меняется полярность тритов!
— Совершенно верно, Сергей Алексеевич, — я позволил себе легкую, сухую усмешку. — В «РАДАН-1» не будет отдельных триггеров знака. Операции сложения и умножения будут происходить мгновенно, без задержек на определение полярности числа и сквозной перенос знака. Арифметика становится сквозной и симметричной. Скорость обработки баллистических траекторий для станций наведения С-25 вырастет на порядки.
Академик лихорадочно перелистывал страницы моей рабочей тетради. Его пульс, до этого ровный, заметно участился. Великий учёный, построивший первую в Европе ЭВМ, понимал: перед ним лежала концепция, которая позволяла Советскому Союзу не просто догнать американцев с их ламповым ENIAC, а перешагнуть через целую технологическую эпоху!
— А память? — Лебедев поднял на меня глаза. — Феррит имеет два направления остаточной намагниченности: по часовой стрелке и против. Как вы запишете туда три состояния?
— Феррит-транзисторный импульсный контур, — я пододвинул к нему эскиз ячейки памяти. — Направление намагниченности по часовой стрелке — это плюс один. Против — минус один. Отсутствие динамического импульса считывания при размагничивании — это ноль. Мы используем транзисторные ключи только для дешифрации и подачи мощных импульсов тока. Схема получается неубиваемой. Ферриты не боятся радиации, не боятся жестких температурных перепадов и хранят данные без постоянного потребления энергии. Такая машина сохранит информацию даже при полном отключении питания на объекте.
Серго Берия медленно отошёл от карты ПВО и приблизился к столу. Его лицо оставалось непроницаемой маской уставшего технократа, но я слышал, как участился его пульс. Он мыслил не только интегралами, он мыслил категориями государственной безопасности и аппаратной выгоды.