第二百二十章 新时代的曙光(1/2)
核心处理器说穿了就是将多个处理器核心集成在同内。
光子电脑项目组掌握了老板研制光脑的思路就是要制造一款越现代电脑的级计算机确立寰宇公司在计算机、科研中的领先地位。
靠原有的思路显然是无法满足萧强的要求。
他们思来想去看到了公司的级计算机系统忽然灵光一动决定采用多核心制造方式集成数十颗处理器核心在现有技术条件下最大限度地挥芯片的效能。
说起来随着半导体技术的飞展处理器的度也是越来越快。
在电脑整机中虽然处理器每秒钟可以运算数千万、上亿次可是处理器并非单独存在的它需要与内存交换数据将部分计算结果暂存在内存里才能接着不断调用暂存的计算结果完成运算。
而处理器和内存等其他设备都需要通过系统总线来交换数据。
但总线频率的提高可不是那么容易的。
从早期的33mhZ、5o.6.oo赫、133赫始终处于千万次级别极大地限制着电脑的运算度提升。
解决这个瓶颈的方法一个是在处理器内集成内存将两者直接连接用直连的方式绕过总线的限制。另一个就是彻底改变总线传输方式用更快的光互连。来取代缓慢地电路互连。
这两种方法中处理器内部直连内存早就被采用了这种高内存被称之为缓存。但一来这样加大了处理器制造难度增高成本;二来它依然还是要通过总线和主板内存交换数据并转到相关的硬盘存储或是转送到显卡、声卡等各种设备。总线还是顽固地限制着电脑的度。
这属于治标不治本的方法。
所以最彻底的解决方法就是将总线换掉。
光脑采用全光计算、全光信号传输、存储可谓是将原来的电脑部件进行了天翻地覆的全部更新。
肖劲领导的光子电脑项目组以前就是企图一次性到位采用所有部件全光信号制造屡屡失败。这次他们改弦更张。承认在现代技术条件下要实现全光技术并不现实从而回过头来利用这些年已经取得的成果从易到难一步步替换现存电脑中制约度地相关部分。
四十核心处理器。是对现有芯片技术进行改进的一次尝试。
将四十个处理器核心集成在一个芯片组内可以有效避免数据传输的瓶颈。将芯片的效能挥到极致。
光子电脑项目组讨论了一年才决定了最后的方案。研究人员集合所有人的心血呕心沥血设计出最高效率的数据处理流水线结构并逐条逐条设计指令集。最终画出相关电路图。
唯一的麻烦就是四十个核心平摊在一个硅晶片基座上。面积太大了。
他们采用分层地方法每层制作十个核心处理器。然后在它的上方制作数据传输层利用这些年积累的激光传输技术通过集成电路制造手段制造激光数据传输层。在激光数据传输层上面再制作对应每一块处理器核心的缓存层每一核心可以为其单独构建一个g的
这样每一组将由核心层、激光中转层、缓存层构成。四组堆栈构成一个完整的处理器芯片。
光互连加快了数据吞吐度单个处理器核心的数据传输度达到了惊人的每秒1oT。所有芯片都挥出最大效能的时候其峰值数据处理度将达到创纪录的每秒钟二十万亿次!
如果真正制造成功一枚处理器芯片将过目前公司正在使用地级计算机系统两倍而使用效能还要高得多!
这个构思很巧妙但要实施起来也是困难重重。
制作完成单独一个核心、一个光电转换激光数据传输器、对应的内存堆栈都没有问题可是要同时完成难度大了可不止三倍。
更何况是要在一层硅晶基座内制作十个核心上面还有对应的两层激光数据传输、内存等一组元器件。
每个核心与对应的激光数据器、内存层都由上亿的元器件构成中间只要有一次操作失误就会导致全功尽弃。
萧强在忙于构建特种试验室地时候肖劲等人就尝试着制作过四十核心处理器。但连续报废没有一次成功。
时常到实验室来观看进度的奥斯丁看到他们如此浪费心痛得脸上肌肉直跳。
萧强忙完了特种试验室的改建转头回来光脑项目组肖劲等人被前面地失败给吓住了主动搁置了四十核心处理器的制造决定采用两步走的方式来解决这个问题。
一个就是先制作单核心芯片也就是内置了大容量缓存采用光电转换激光传输的常规芯片。
即便是单核心但完全的光电转换装饰依然可以让混合芯片性能提升到以前的十倍以上。如果和其他设备的连接也全部采用光互连但枚芯片的度也有可能达到可以让研究人员积累技术为下一步制作更多核心处理器打好基础。
另一个就是放弃光电转换层使用基于常规技术的多核心处理器。而将光电激光转换器运用于处理器与内存等其他设备之间的数据传输代替以前的总线结构。
萧强想也不想就拍板定案:先制作单核心并将处理器内。整合进与外设之间的激光数据传输器。
只有减少处理器与光电转换器之间地连线才能最大效率地挥光互连的能力。
这个难度又比项目组提出的方案要难了许多。
可这又是必要的。
现在的技术极限估计只能做到芯片与其他设备之间光互连但未来毕竟还是要朝光处理器方向展。与其到时候再来临时抱佛脚还不如早早积累相关的操作经验为后续研究做准备。
项目组硬着头皮花了五十多天。才制作出一块粗略符合要求的组合激光转换器的处理器。
为了这一块处理器出现的废品不计其数但也通过仪器、特别制作地数据收集外套采集到了海量的实验数据。
由于采用了各种数据适时记录软件再加上从试验人员电子感应装置上收集到的数据级计算机几乎是适时地将所有的实验步骤都转化为3d实验
萧强指示暂停芯片只做对所有的数据进行严格分析。
项目小组软件人员根据这些3d图像。结合不同时段试验数据将其制作过程分解成上万个环节。每个制作环节的环境数据变化都进行了反复的比对分析总后总结出最优化的一组采用替换地方式将其整合成一套完整的操作流程系统输入给特种试验室的机器人。
经过一年多来的使用试验机器人的性能不断提升。
软件人员将驱动程序和主动判断程序。作了无数次更新、修改让机器人在严格遵循基本数据要件的基础上有了更多的主动干预能力。能够在仪器对实验对象采集的各种主要测试数据达到一个相对最优条件时自动进入下一环节地操作改变了因为机器人死板的操作。造成实验失败。
另外软件人员为机器人增加了学习机制可以在重复操作中。掌握各种数据的变化规律。
之后再根据这个规律依据事先输入地操作最佳条件采取主动操作从而保证每一个操作步骤都是在相对最佳数据环境下实施提高了成功率。
项目组成员针对每一个环节都产生了激烈的争论并提出自己的修改意见。
这个特种试验室机器人操作程序征求了所有人的意见再三修改终于在两个月后确认完成。
在将这套程序输入机器人第一次实际操作就给了项目组所有成员一个出人意料的惊喜:十五个实验机器人组成地制作流水线在同一块晶片上制作的一百块特制处理器一共成功了六十三片成功率达到了惊人的百分之六十三!
这样高地良品率是人工操控所无法比拟的高品质!
当然单核心光互连处理器并不具有实用效果这只表示大家终于具有了进入下一步试验的基本资格。
立刻项目组就决定进行双核心芯片的制作为以后制作八核心、三十二核心处理器作准备。
可是萧强一句话就让项目组所有脑袋嗡地一下懵了:直接上四十核心!
在单核心上的成功率都没有达到百分之百的情况下就上四十核心即便采用分布制作的方式并不断改进制作工艺由特种试验室生产这个成功率也低得让人头皮麻还不知道要经过几万次制作才能出现一块合格的产品!
每个人都讲述自己的理由认为不应该急于求成还是循序渐进的好但萧强不为所动强行要求直接上四十核心。
失败失败失败……
一次次的失败连项目组成员都感到绝望但萧强还是毫不气馁坚持如一。
报废的硅晶片一堆一摞但要不了几天萧强就会把这些东西清理走然后又给他们送来新的。而且每一片品质都极其之高。
项目组的科研人员一部分在继续分析操作数据修改其中的步骤提高成功率。其他的研究人员也在制作与处理器相连的其他设备。
所有的计算机相关部件能够整合的都集成到一块芯片上尽量减少电路连接造成的性能下降。
每一块芯片。都要集成入与处理器交换数据地光电转换器其困难程度并不比制造第一块光电混合芯片轻松多少。
这个时候萧强提供给自动化部门的实验室专用机器人已经达到两百多台改建成功的特种试验室也有十几间。
他做主又将其中的两间拨给了光子电脑项目组专用。让其他的研究人员都在大叫老板偏心。
数万次的失败让所有的项目组成员都陷入了深深的绝望。到后来连绝望都没有了只剩下麻木……
转眼又要一年。
这一天萧强又例行来到光子电脑项目组察看芯片组的研制进度。
这一年来。芯片组地成功率在龟提升从一开始只有二十四个核心制作成功一个核心一个核心的缓慢增加。平均每五月成功率可以提高一个核心左右。
要不是操作都是由特种试验室机器人进行恐怕一般的科技人员早就神经崩溃了。
到上个月整个芯片组的制作完备的芯片已经达到了二十六个。而成功。还遥遥无期看不到尽头。
他还没有踏进项目组的办公室就听到里面传来阵阵痛哭之声。
他心头一惊。一把推开大门就看到里面许多的研究人员满脸泪痕犹自痛哭流涕。肖劲木然地坐在他的座位上脸上没有一点表情。就如同一个蜡人。几个总工程师对坐在一起手拉着手。嘴唇颤抖相对流泪却一句话也说不出来。
“出什么事了?”萧强地心口一紧在门口就大声问道。
难道是实验彻底失败还是……还是实验数据丢失?
那些正在哭泣的人抬头看到他的出现忽然都放声大哭那几个总工也同样眼泪纵横大放悲声。
萧强一个箭步冲到肖劲的面前用力摇晃着他的肩膀问道:“究竟出了什么事情?你们这是怎么了?”
肖劲被他一阵猛摇迷蒙的眼睛里才有了一点生气。
他看到了萧强忽然泪水夺眶而出咧开嘴像个孩子似地哭了起来:“萧……萧总芯片……实验室说……处理器芯片……”
萧强的心透凉颓然坐在他对面的椅子上很久都没有说话。
他地所有心血都寄托在光子电脑上有了光脑的辅助寰宇公司才能将所有的对手远远抛开领先他们一步、两步乃至将与对手之间地差距拉大到十年二十年让他们永远也追赶不上。
现在看来前面的所有付出都付诸东流。
一切又要从头开始。
他动了动脖子感到骨头出咯咯的声响身体僵硬异常。
房间里有的人在痛哭有的人在默默流泪他对面地肖劲似乎也陷入了癫狂的地步时哭时笑不知道是在干什么。
萧强努力站起来用力拍着肖劲的脸嘶哑着嗓子说道:“镇定!镇定!失败了没什么我们再来!我将永远支持你们要钱我给你们弄钱要人我们在从其他部门抽人要技术老子就失去偷去抢也给你们弄回来!现在你给我打起精神来!今天就不工作了所有地人都回去休息这几年辛苦大家了我放你们假!”
项目组总技术
欧宏博忽地一下站起来大声吼道:“为什么要放假我们终于做出来一块四十核心的处理器应该马上加快进度立刻组装测试不能放假绝对不能放假!”
他说完脚一顿就往外奔去。
萧强只感到眼前一黑忽然所有的血液都似乎用上了头顶耳朵里回荡着一句话:“……做出来一块四十核心的处理器……”
成功了?
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