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第二百二十章 新時代的曙光(1/3)

作者:急凍人
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核心處理器,說穿了就是將多個處理器核心整合在同內。

光子電腦專案組掌握了老闆研製光腦的思路,就是要製造一款超越現代電腦的超級計算機,確立寰宇公司在計算機、科研中的領先地位。

靠原有的思路,顯然是無法滿足蕭強的要求。

他們思來想去,看到了公司的超級計算機系統,忽然靈光一動,決定採用多核心製造方式,整合數十顆處理器核心,在現有技術條件下,最大限度地發揮晶片的效能。

說起來,隨著半導體技術的飛速發展,處理器的速度也是越來越快。

在電腦整機中,雖然處理器每秒鐘可以運算數千萬、上億次,可是處理器並非單獨存在的,它需要與記憶體交換資料,將部分計算結果暫存在記憶體裡,才能接著不斷呼叫暫存的計算結果,完成運算。

而處理器和記憶體等其他裝置,都需要透過系統匯流排來交換資料。

但匯流排頻率的提高可不是那麼容易的。

從早期的33mhz、50     .6    .     00赫、133 赫,始終處於千萬次級別,極大地限制著電腦的運算速度提升。

解決這個瓶頸的方法,一個是在處理器內整合記憶體,將兩者直接連線,用直連的方式,繞過匯流排的限制。另一個就是徹底改變匯流排傳輸方式,用更快的光互連。來取代緩慢地電路互連。

這兩種方法中,處理器內部直連記憶體,早就被採用了,這種高速記憶體被稱之為快取。但,一來這樣加大了處理器製造難度,增高成本;二來,它依然還是要透過匯流排和主機板記憶體交換資料,並轉到相關的硬碟儲存,或是轉送到顯示卡、音效卡等各種裝置。匯流排還是頑固地限制著電腦的速度。

這屬於治標不治本的方法。

所以,最徹底的解決方法,就是將匯流排換掉。

光腦採用全光計算、全光訊號傳輸、儲存,可謂是將原來的電腦部件,進行了天翻地覆的全部更新。

肖勁領導的光子電腦專案組,以前就是企圖一次性到位,採用所有部件全光訊號製造,屢屢失敗。這次他們改弦更張。承認在現代技術條件下,要實現全光技術,並不現實,從而回過頭來,利用這些年已經取得的成果,從易到難,一步步替換現存電腦中,制約速度地相關部分。

四十核心處理器。是對現有晶片技術進行改進的一次嘗試。

將四十個處理器核心,整合在一個晶片組內,可以有效避免資料傳輸的瓶頸。將晶片的效能,發揮到極致。

光子電腦專案組討論了一年,才決定了最後的方案。研究人員集合所有人的心血,嘔心瀝血設計出最高效率的資料處理流水線結構,並逐條逐條設計指令集。最終畫出相關電路圖。

唯一的麻煩,就是四十個核心,平攤在一個矽晶片基座上。面積太大了。

他們採用分層地方法,每層製作十個核心處理器。然後在它的上方製作資料傳輸層,利用這些年積累的雷射傳輸技術,透過積體電路製造手段,製造雷射資料傳輸層。在雷射資料傳輸層上面,再製作對應每一塊處理器核心的快取層,每一核心可以為其單獨構建一個g的

這樣,每一組將由核心層、雷射中轉層、快取層構成。四組堆疊,構成一個完整的處理器晶片。

光互連加快了資料吞吐速度,單個處理器核心的資料傳輸速度,達到了驚人的每秒10t。         ,所有晶片都發揮出最大效能的時候,其峰值資料處理速度,將達到創紀錄的每秒鐘二十萬億次!

如果真正製造成功,一枚處理器晶片,將超過目前公司正在使用地超級計算機系統兩倍,而使用效能還要高得多!

這個構思很巧妙,但要實施起來,也是困難重重。

製作完成單獨一個核心、一個光電轉換雷射資料傳輸器、對應的記憶體堆疊都沒有問題,可是要同時完成,難度大了可不止三倍。

更何況,是要在一層矽晶基座內製作十個核心,上面還有對應的兩層雷射資料傳輸、記憶體等一組元器件。

每個核心與對應的雷射資料器、記憶體層,都由上億的元器件構成,中間只要有一次操作失誤,就會導致全功盡棄。

蕭強在忙於構建特種試驗室地時候,肖勁等人就嘗試著製作過四十核心處理器。但連續報廢,沒有一次成功。

時常到實驗室來觀看進度的奧斯丁,看到他們如此浪費,心痛得臉上肌肉直跳。

蕭強忙完了特種試驗室的改建,轉頭回來光腦專案組,肖勁等人被前面地失敗給嚇住了,主動擱置了四十核心處理器的製造,決定採用兩步走的方式,來解決這個問題。

一個,就是先製作單核心晶片,也就是內建了大容量快取,採用光電轉換雷射傳輸的常規晶片。

即便是單核心,但完全的光電轉換裝飾,依然可以讓混合晶片,效能提升到以前的十倍以上。如果和其他裝置的連線也全部採用光互連,但枚晶片的速度,也有可能達到可以讓研究人員積累技術,為下一步製作更多核心處理器打好基礎。

另一個,就是放棄光電轉換層,使用基於常規技術的多核心處理器。而將光電雷射轉換器,運用於處理器與記憶體等其他裝置之間的資料傳輸,代替以前的匯流排結構。

蕭強想也不想,就拍板定案:先製作單核心,並將處理器內。整合進與外設之間的雷射資料傳輸器。

只有減少處理器與光電轉換器之間地連線,才能最大效率地發揮光互連的能力。

這個難度,又比專案組提出的方案,要難了許多。

可這又是必要的。

現在的技術極限,估計只能做到晶片與其他裝置之間光互連,但未來畢竟還是要朝光處理器方向發展。與其到時候再來臨時抱佛腳,還不如早早積累相關的操作經驗,為後續研究做準備。

專案組硬著頭皮,花了五十多天。才製作出一塊粗略符合要求的組合雷射轉換器的處理器。

為了這一塊處理器,出現的廢品不計其數,但也透過儀器、特別製作地資料收集外套,採集到了海量的實驗資料。

由於採用了各種資料適時記錄軟體,再加上從試驗人員電子感應裝置上收集到的資料,超級計算機幾乎是適時地將所有的實驗步驟,都轉化為3d實驗

蕭強指示暫停晶片只做,對所有的資料進行嚴格分析。

專案小組軟體人員根據這些3d影像。結合不同時段試驗資料,將其製作過程分解成上萬個環節。每個製作環節的環境資料變化,都進行了反覆的比對分析,總後總結出最最佳化的一組,採用替換地方式,將其整合成一套完整的操作流程系統,輸入給特種試驗室的機器人。

經過一年多來的使用,試驗機器人的效能不斷提升。

軟體人員將驅動程式和主動判斷程式。作了無數次更新、修改,讓機器人在嚴格遵循基本資料要件的基礎上,有了更多的主動干預能力。能夠在儀器,對實驗物件採集的各種主要測試資料,達到一個相對最優條件時,自動進入下一環節地操作,改變了因為機器人死板的操作。造成實驗失敗。

另外,軟體人員為機器人增加了學習機制,可以在重複操作中。掌握各種資料的變化規律。

之後,再根據這個規律,依據事先輸入地操作最佳條件,採取主動操作,從而保證每一個操作步驟,都是在相對最佳資料環境下實施,提高了成功率。

專案組成員針對每一個環節,都產生了激烈的爭論,並提出自己的修改意見。

這個特種試驗室,機器人操作程式徵求了所有人的意見,再三修改,終於在兩個月後確認完成。

在將這套程式輸入機器人,第一次實際操作,就給了專案組所有成員一個出人意料的驚喜:十五個實驗機器人組成地製作流水線,在同一塊 晶片上製作的一百塊特製處理器,一共成功了六十三片,成功率達到了驚人的百分之六十三!

這樣高地良品率,是人工操控所無法比擬的超高品質!

當然,單核心光互連處理器並不具有實用效果,這隻表示,大家終於具有了進入下一步試驗的基本資格。

立刻,專案組就決定進行雙核心晶片的製作,為以後製作八核心、三十二核心處理器作準備。

可是蕭強一句話,就讓專案組所有腦袋嗡地一下懵了:直接上四十核心!

在單核心上的成功率都沒有達到百分之百的情況下,就上四十核心,即便採用分佈製作的方式,並不斷改進製作工藝,由特種試驗室生產,這個成功率,也低得讓人頭皮發麻,還不知道要經過幾萬次製作,才能出現一塊合格的產品!

每個人都講述自己的理由,認為不應該急於求成,還是循序漸進的好,但蕭強不為所動,強行要求直接上四十核心。

失敗,失敗,失敗……

一次次的失敗,連專案組成員都感到絕望,但蕭強還是毫不氣餒,堅持如一。

報廢的矽晶片一堆一摞,但要不了幾天,蕭強就會把這些東西清理走,然後又給他們送來新的。而且每一片,品質都極其之高。

專案組的科研人員一部分在繼續分析操作資料,修改其中的步驟,提高成功率。其他的研究人員,也在製作與處理器相連的其他裝置。

所有的計算機相關部件,能夠整合的都整合到一塊晶片上,儘量減少電路連線造成的效能下降。

每一塊晶片。都要整合入與處理器交換資料地光電轉換器,其困難程度,並不比製造第一塊光電混合晶片,輕鬆多少。

這個時候,蕭強提供給自動化部門的實驗室專用機器人,已經達到兩百多臺,改建成功的特種試驗室,也有十幾間。

他做主,又將其中的兩間撥給了光子電腦專案組專用。讓其他的研究人員都在大叫老闆偏心。

數萬次的失敗,讓所有的專案組成員,都陷入了深深的絕望。到後來,連絕望都沒有了,只剩下麻木……

轉眼,又要一年。

這一天,蕭強又例行來到光子電腦專案組,察看晶片組的研製進度。

這一年來。晶片組地成功率在龜速提升,從一開始只有二十四個核心製作成功,一個核心一個核心的緩慢增加。平均每五月,成功率可以提高一個核心左右。

要不是操作都是由特種試驗室機器人進行,恐怕一般的科技人員,早就神經崩潰了。

到上個月,整個晶片組的製作完備的晶片,已經達到了二十六個。而成功。還遙遙無期,看不到盡頭。

他還沒有踏進專案組的辦公室,就聽到裡面傳來陣陣痛哭之聲。

他心頭一驚。一把推開大門,就看到裡面,許多的研究人員滿臉淚痕,猶自痛哭流涕。肖勁木然地坐在他的座位上,臉上沒有一點表情。就如同一個蠟人。幾個總工程師,對坐在一起,手拉著手。嘴唇顫抖,相對流淚,卻一句話也說不出來。

“出什麼事了?”蕭強地心口一緊,在門口就大聲問道。

難道是實驗徹底失敗,還是……還是實驗資料丟失?

那些正在哭泣的人,抬頭看到他的出現,忽然都放聲大哭,那幾個總工,也同樣眼淚縱橫,大放悲聲。

蕭強一個箭步,衝到肖勁的面前,用力搖晃著他的肩膀,問道:“究竟出了什麼事情?你們這是怎麼了?”

肖勁被他一陣猛搖,迷濛的眼睛裡才有了一點生氣。

他看到了蕭強,忽然,淚水奪眶而出,咧開嘴,像個孩子似地哭了起來:“蕭……蕭總,晶片……實驗室說……,處理器晶片……”

蕭強的心透涼,頹然坐在他對面的椅子上,很久都沒有說話。

他地所有心血,都寄託在光子電腦上,有了光腦的輔助,寰宇公司才能將所有的對手遠遠拋開,領先他們一步、兩步,乃至將與對手之間地差距,拉大到十年二十年,讓他們永遠也追趕不上。

現在看來,前面的所有付出,都付諸東流。

一切,又要從頭開始。

他動了動脖子,感到骨頭髮出咯咯的聲響,身體僵硬異常。本章未完,请翻下一页继续阅读.........
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