第434章 昆仑之心(1 / 2)

7月6日清晨,天刚蒙蒙亮,吕辰就从床上爬了起来。

娄晓娥还在睡,小吕晓晚上不老实,她半夜起来了两次。

吕辰轻手轻脚穿好衣服,到院子里洗了把冷水脸。

今天是个大日子。

昆仑工程的所有核心成员,将在计算机所召开第一次技术方案论证会。

各组要拿出自己的技术思路,摆在桌面上,接受所有人的质询。

这是昆仑工程从构想走向图纸的关键一步。

吕辰推着自行车出门的时候,何雨柱已经在厨房忙活了。

他探出头来:“小辰,不吃早饭了?”

“不吃了,要提早赶去开会。”吕辰跨上车,“表哥,一会告诉晓娥,今天会开得晚,中午不回来。”

他蹬着车,穿过清晨的胡同,往计算机所的方向骑去。

七点半,吕辰赶到计算机所。

门口的卫兵站得笔直,吕辰出示了证件,登记完毕,推车进去。

院子里已经停了不少吉普车、自行车。

熟悉的面孔三三两两往里走,包康建、秦世襄、陈光远、宋颜、谢凯......

每个人都拎着厚厚的文件袋,脸色郑重。

吕辰停好车,跟着人流走进二楼大会议室。

此时,主席台上放着一块巨大的黑板,旁边支着几个木架,用来挂图纸。

台下是一排排长条桌,铺着白布,每个座位前摆着一个搪瓷缸子。

吕辰在后排找了个位置坐下。

他今天不是主讲,是来听的。

但刘星海教授特意叮嘱他:“这是难得的学习机会,必须来。”

八点整,会议室的门关上了。

主席台上,刘星海教授站起来,扫视全场。

“同志们,今天这个会,是昆仑工程第一次技术方案论证会。”

他的声音清晰有力:“从4月13号到现在,将近三个月。二十七个组,一百多家单位,每个人都拿出了自己的方案。今天,我们要把这些方案摆在一起,一个一个过,一条一条问,看它们能不能拼成一台机器。”

他顿了顿:“昆仑工程是什么?是一台向量计算机。是咱们国家第一次,用自己的芯片,用自己的架构,去造一台能解决实际问题的机器。”

“这不是实验室里的玩具,是要装进机柜,插上电,跑起来的。是要给魏知远教授的数字孪生用的,是要给气象局预报天气用的,是要给国防科委算弹道用的。”

“所以,今天问的问题,不能客气。能问多深问多深,能问多狠问多狠。现在暴露的问题越多,将来机器跑起来之后出的问题就越少。”

他坐下,看向第一排的宋颜教授:“宋教授,你先来。”

宋颜站起来,走上主席台。

他穿着洗得发白的蓝色中山装,袖口有些磨毛,但整个人收拾得干干净净。

手里拿着一叠图纸,厚厚一摞,用牛皮纸袋装着。

他把图纸一张一张挂在黑板上方的木架上,然后转过身,面向全场。

“各位同志,我现在代表红星所集成电路实验室,向大家汇报,昆仑运算核心的设计方案。”

他拿起一根教鞭,指着第一张图纸。

那是一张系统框图,上面画着八个方块,用线条连接着。

中间一个方块标着“KL-01”,周围七个方块标着“KL-PE1”到“KL-PE7”。

“这是昆仑运算核心的整体架构。一个控制芯片,加七个运算芯片。”

台下安静下来,所有人都盯着那张图。

宋颜的教鞭指向中间那个方块:“KL-01,控制芯片。它的核心功能有四块:指令译码、微程序控制、时钟分发、中断处理。”

他指向周围那七个方块:“KL-PE1到PE7,运算芯片。每颗芯片集成八个独立的运算单元。七颗芯片加起来,一共五十六个运算单元。”

他把教鞭放下,转过身:“这是一个典型的SIMD架构,单指令多数据流。所有运算单元在同一时钟节拍执行同一条指令,但处理各自的数据。”

台下有人举手,是数学所的陈教授。

“宋教授,我问一个问题。”陈教授站起来,“你这个七颗芯片、五十六个单元的设计,是基于什么考虑?为什么是七颗,不是六颗,不是八颗?”

宋颜点点头:“陈教授问得好。这个数字,是反复算出来的。”

他走到黑板前,拿起粉笔,写下一行字:“魏知远教授数字孪生需求:1024×1024网格,每步运算量约10^7次。”

他转过身:“我们算过,如果每颗芯片集成八个单元,七颗芯片就是五十六个单元同时算,可以在可接受的时间内完成一个时间步的迭代。八颗当然更快,但芯片面积会更大,良率会更低。六颗勉强够,但余量不足,将来算法升级可能吃力。”

他把粉笔放下:“七颗,是目前技术条件下,性能和可行性的平衡点。”

陈教授点点头,坐下。

宋颜继续讲。

他走到第二张图纸前,那是一张更详细的框图,标着“KL-01内部结构”。

“控制芯片KL-01,相当于整个系统的大脑。按现在的设计,需要集成大约400到500个逻辑门。”

他用教鞭指着图纸上的几个方块。

“这是微程序控制器,存放昆仑的微指令序列。每条微指令同时驱动所有运算芯片,告诉它们这拍该干什么。”

“这是指令寄存器与译码器。从外部来的指令,在这里被解析,转化成微程序的入口地址。”

“这是时钟分发网络。主时钟信号进来,在这里整形、放大,然后分发给七颗运算芯片。”

“这是状态寄存器。记录每个运算芯片当前是忙是闲,有没有出错。”

“这是中断控制器。处理运算溢出、除零这些异常情况。”

他放下教鞭,看向台下:“这个设计,参考了夏先生他们搞103机、104机的经验,也参考了西军电秦教授他们搞雷达信号处理的经验。微程序控制的好处是灵活,以后要加新指令,改微程序就行,不用改硬件。”

秦世襄举手:“宋教授,微程序的容量有多大?能存多少条?”

“初步设计是256条。”宋颜说,“够用。昆仑的指令集不会太复杂,向量运算就那么几种。”

秦世襄点点头:“256条,400门,差不多。再大,芯片面积受不了。”

宋颜走到第三张图纸前。

那是“KL-PE运算芯片”的内部结构图。

图纸上画着八个相同的方块,每个方块里面又有更小的方块。

“这是运算芯片的内部设计。”他用教鞭指着其中一个方块,“每颗芯片集成八个独立的处理单元,我们叫PE,Processg Elent。”