第257章 兑换「32位微处理器(CPU)前瞻性设计指南」(1/2)
香港,深夜十一点。
明远大厦二十八层的实验室里,灯光还亮著。晶片团队的五个人围在白板前,每个人脸上都写著两个字:瓶颈。
“王总,16位架构的潜力真的挖到头了。”张维用马克笔敲著白板上密密麻麻的电路图,“我们现在的方舟二代,主频8mhz,已经是最优设计。再往上提升,要么换更先进的製程——但香港和內地都没有1微米以下的產线;要么……”
他顿了顿,似乎在犹豫该不该说。
“要么什么?”王恪问。
“要么直接跳到32位架构。”张维终於说出来,“像摩托罗拉的68000那样,或者……像英特尔正在秘密研发的80386。”
实验室里一片寂静。只有空调出风口的嗡嗡声,还有远处维港轮船偶尔传来的汽笛声。
32位处理器,在这个16位还是主流的1982年,听起来像科幻小说里的东西。但张维在英特尔工作时听说过风声——英特尔內部有个代號“p3”的项目,就是下一代32位cpu。虽然进展缓慢,问题一堆,但方向已经定了。
“32位意味著什么?”团队里最年轻的工程师小李怯生生地问。他是香港本地人,刚从港大毕业半年,对处理器架构还停留在教科书阶段。
“意味著未来。”张维在白板上写下几个数字,“16位处理器最大寻址空间是64kb,扩展后能到1mb。而32位处理器,理论寻址空间是4gb——是1mb的4000倍。这意味著內存可以更大,程序可以更复杂,作业系统可以更强大。”
他顿了顿,看著王恪:“但也意味著设计复杂度呈指数级增长。电晶体数量可能要翻五倍甚至十倍,功耗问题、散热问题、良率问题……我们现在解决不了。”
王恪没有说话。他走到窗边,看著外面香港的夜景。中环的高楼灯火通明,滙丰银行大厦、中银大厦、交易广场……这些建筑象徵著这个城市的繁荣,但繁荣背后,是技术的支撑。
如果没有计算机,没有晶片,这些摩天大楼里的金融交易、国际贸易、信息处理,效率会下降多少?
而晶片,是所有计算机的心臟。
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明远现在能做整机,能做作业系统,能做应用软体,但最核心的晶片,还是要靠进口——英特尔、摩托罗拉、zilog,这些美国公司掌握著命脉。
方舟二代用的处理器是zilog z8000的改良版,性能不错,但终究不是自己的设计。如果哪天美国收紧技术出口,或者竞爭对手施压,明远就可能被卡脖子。
就像ibm现在虽然客气,但如果真到了生死竞爭的时刻,他们会毫不犹豫地动用一切手段,包括晶片供应。
“张维,”王恪转身,“如果我们自己设计32位处理器,需要什么?”
张维苦笑:“王总,这不是需要什么的问题,是几乎不可能的问题。设计32位处理器,需要顶级的架构师团队,需要先进的eda工具,需要大量的仿真验证,需要试错成本……最重要的是,需要时间。英特尔从4004到8086用了十年,从8086到80286又用了五年。我们就算有天才,有资金,没有五年以上的积累,不可能做出可用的32位cpu。”
“如果我们有设计指南呢?”王恪问,“一份详细的、前瞻性的设计指南,包含架构思路、模块设计、验证方法、甚至可能遇到的问题和解决方案?”
张维愣住了。实验室里其他人也愣住了。
“王总,这种指南……不存在。”一个工程师小声说,“每个公司的cpu设计都是最高机密,比核武器图纸还保密。英特尔不可能给我们,摩托罗拉也不可能。”
王恪没有解释。他只是说:“大家先回去休息吧,明天再討论。”
等工程师们离开后,王恪独自坐在实验室里。窗外,香港渐渐安静下来,但远处九龙的方向还有零星的灯火。
他调出系统界面。
【情绪点余额:397,821点】
过去一周,情绪点又涨了一万点。来源很杂:有內地大学採购方舟电脑的反馈,有欧洲用户的好评,有蛇口工厂扩產后新工人的兴奋,也有四合院那边传来的日常情绪——何雨柱承包食堂赚了钱,阎解成升职了,秦淮茹的小吃摊生意不错……
这些点点滴滴的情绪,匯成了这个数字。
王恪点开兑换界面。那里有几十个可兑换项,从技术图纸到身体强化,从物资到情报,价格从几百点到几十万点不等。
他直接搜索“处理器”。
列表弹出:
【8位微处理器基础设计(1970年代水平):8,000点】
【16位微处理器进阶设计(当前主流水平):35,000点】
【32位微处理器前瞻性设计指南(超前5-8年):180,000点】
【精简指令集(risc)架构初探:120,000点】
【多核处理器概念雏形:300,000点(需前置知识解锁)】
价格不菲。32位指南要18万点,几乎是他现在总点数的一半。
但值得吗?
王恪想起下午收到的一封內参简报。是中科院计算机所的朋友辗转送来的,內容很简单:美国商务部正在討论扩大对华技术出口限制清单,其中可能包括“高性能微处理器及相关製造设备”。
虽然还在討论阶段,虽然可能不会通过,但信號已经很明显了——隨著中国在高科技领域的进步,某些人开始紧张了。
不能把命脉交在別人手里。
王恪深吸一口气,选择了兑换。
【確认兑换“32位微处理器(cpu)前瞻性设计指南”?需消耗180,000情绪点。】
【是/否】
他点了“是”。
瞬间,情绪点数从397,821跳降到217,821。同时,一股庞大的信息流涌入脑海。
不是简单的文字或图片,而是一种更深层的、近乎直觉的理解。就像突然学会了游泳,或者突然掌握了外语——不是记住了动作要领或单词,而是真正“懂得”了。
处理器架构的精妙平衡:性能与功耗的权衡,面积与速度的取捨,並行与串行的调度……
內存子系统的设计奥秘:缓存一致性协议,虚擬內存映射,预取算法……
总线与接口的考量:带宽瓶颈的突破,时序收敛的技巧,时钟树的设计……
还有那些在这个时代尚未被充分认识的概念:流水线深度优化、分支预测、乱序执行雏形、甚至一点点超標量的影子……
信息太多,王恪感到一阵眩晕。他扶住实验台,闭上眼睛,让知识慢慢沉淀、梳理、归档。
这不是某个特定型號处理器的完整图纸——那样反而不好,容易陷入具体实现的桎梏。这是一份“指南”,一种方法论,一套设计哲学。它告诉你未来的路在哪里,路上的坑有哪些,该怎么绕过去,但具体怎么走,还要靠自己的双脚。
就像给你一张精確的地图,但登山的过程,还是要自己完成。
半小时后,王恪睁开眼睛。实验室的灯光似乎变得更清晰了,空气中飘浮的微尘都能看清轨跡——这是精神强化后的副作用,感知变得更敏锐。
他走到白板前,拿起马克笔。
手有些抖——不是紧张,是兴奋。就像一个音乐家突然听到了最美的旋律,一个画家突然看到了最震撼的画面,迫不及待想要表达出来。
他开始画。
不是具体的电路,而是架构框图。一个个方框,一条条连线,標註著功能、带宽、延迟、瓶颈点……
速度很快,几乎没有停顿。笔尖在白板上划过的声音,沙沙作响,像春蚕食叶。
当张维第二天早上八点来到实验室时,他被眼前的景象惊呆了。
整面白板——长四米、高一米五的巨大白板——被画满了。不是乱涂乱画,而是结构清晰、层次分明、標註详细的32位处理器架构图。
从最顶层的指令集架构定义,到功能模块划分,到流水线设计,到缓存层次,到总线仲裁……甚至还包括了一些设计决策的注释:
“此处可採用动態分支预测,初期简化版准確率65%即可”
“一级缓存8kb指令+8kb数据,关联度4路为宜”
“虚擬內存页大小建议4kb,与主流作业系统兼容”
“浮点单元可暂缓,初期用软体模擬”
张维手里的咖啡杯“啪”地掉在地上,褐色的液体溅了一地。但他完全没注意到,只是死死盯著白板,眼睛睁得老大。
“这……这是……”
“32位处理器的初步架构。”王恪从旁边的休息室走出来,手里端著另一杯咖啡。他看起来一夜没睡,眼睛里有血丝,但精神亢奋,“我昨晚想了想,觉得我们可以试试。”
“想了一夜?”张维的声音在颤抖,“王总,这……这不可能是想了一夜就能画出来的!这需要多年的架构经验,需要大量的仿真数据,需要……”
他走到白板前,手指颤抖著指向其中一个模块:“这个存储管理单元的设计……这种多级页表结构,我在英特尔的內部资料里见过模糊的描述,但他们还没解决地址转换延迟的问题!您这里写的『tlb快表设计』,天啊,这思路……这思路太巧妙了!”
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