第314章 算力的困境(2/2)
在攻关小组第一次会议上,张彬收到了系统提示。他心中默念签到,期盼着能获得与计算相关的支持。
【签到成功!获得奖励:高纯度单晶锗材料x 200公斤。物品已存入无限空间。】
单晶锗!这是制造早期晶体管的关键基础材料!系统的补给再次精准命中要害。张彬立刻安排,以“特殊渠道获得的实验材料”名义,将这批高纯度单晶锗提供给晶体管研制单位,优先保障专用处理机所需晶体管的试制和筛选。
攻关在争分夺秒中进行。张彬没有直接拿出超越时代的架构,而是引导团队,基于当前晶体管和磁芯存储器的特性,进行极致的优化。
“我们的运算任务相对固定,主要是大量重复的乘加运算和逻辑判断。”张彬在白板上画着框图,“不需要通用计算机那样复杂的指令系统和繁多的寻址方式。我们可以设计一套极其精简的指令集,只包含处理雷达信号最必需的那些操作。”
他带领团队,将复杂的雷达信号处理算法,分解成一个个最基本的计算步骤,然后为这些步骤设计对应的、硬件直接支持的简单指令。这种思路,使得处理机的控制逻辑大大简化,可以将更多的晶体管资源用于构建并行计算单元和增大高速缓存(使用磁芯存储器)。
“数据流要固定,减少不必要的存取开销。”张彬强调,“预先把算法流程固化在硬件逻辑中,就像布置一条流水线,数据进来,按照既定步骤一步步处理,最后输出结果。”
在这种思想指导下,团队设计出的专用雷达信号处理机,虽然依旧庞大,占据了好几个机柜,其逻辑架构却呈现出一种异乎寻常的简洁和高效。它舍弃了通用性,将所有的计算能力都集中倾注于雷达信号处理这一项任务上。
经过紧张的研制、组装和调试,当第一台样机接通电源,接入模拟的雷达回波数据流时,测试结果让所有参与人员都振奋不已。
其数据处理速度,相比之前使用的电子管计算机,提升了整整一个数量级!虽然距离理想中的实时处理还有差距,但已经足以支撑“苍穹之眼”网络进行初步的、有限范围的探测和跟踪演示验证,为后续更强大处理机的研制赢得了宝贵的时间,也积累了宝贵的经验。
收获的不仅仅是一台机器,更是一种在极端限制条件下,通过软硬件协同优化、专机专用的设计思路。
一位参与设计的老工程师,在仔细研究了处理机的控制逻辑后,摸着下巴感叹:“张总师提出的这个设计思想,把指令精简到极致,靠硬件并行和流水来提升速度……这思路,倒是有点意思,感觉……感觉像把力气都用在刀刃上,不像以前那套东西,包袱太重。”
张彬闻言,心中微微一动。这款为解燃眉之急而生的专用处理机,其逻辑架构,似乎在不经意间,隐约体现了后来被称为RISc(精简指令集)的设计理念雏形。
算力的困境暂时找到了一个突破口,而由此孕育出的设计思想,或许将在未来的某一天,绽放出更加耀眼的光芒。