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,就是要制造一款超越现代电脑的超级计算机,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,看到了公司的超级计算机系统,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,最大限度地发挥芯片的效能。

说起来,随着半导体技术的飞速发展,处理器的速度也是越来越快。

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、50.6.00赫、133赫,始终处于千万次级别,极大地限制着电脑的运算速度提升。

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,这种高速内存被称之为缓存。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速度。

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,制约速度地相关部分。

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,发挥到极致。

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速度,单个处理器核心的数据传输速度,达到了惊人的每秒10t。,所有芯片都发挥出最大效能的时候,其峰值数据处理速度,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,将超过目前公司正在使用地超级计算机系统两倍,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,但枚芯片的速度,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,才能最大效率地发挥光互连的能力。

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发展。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,超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超高品质!

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,也低得让人头皮发麻,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速提升,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,感到骨头发出咯咯的声响,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?

他一屁股跌坐回椅子里,就像肖劲刚才那样,也是不言不笑,呆若木鸡。