不同的运算要求,产生了不同的计算机型号,每一种都对应了一个专业的计算领域。
石油、化工、数学、天文、机械、空气动力……
在六十年代半导体产业兴起之后,计算机结构开始复杂化,功能逐渐强大,运用面也开始逐渐广泛。为了节约成本,让特殊行业之外的一般商业机构也能买得起、用得起计算机,一种计算机应该要能够跨领域使用的呼声,开始高涨。
通用计算机开始出现。
一条数学函数,可以归为一条指令;一个存取动作,可以归为一条指令。无数的指令叠加,设计入电路,做成集成电路,这就是处理器。为了满足不同领域的需求,各个公司都针对用户需求,将他们的一个个简单动作操作,固化为一条条指令,写入处理器内部电路。
指令渐趋繁杂。
这就是复杂架构型计算机。
这个时候的通用计算机,都是这种复杂架构处理器。用户编写程序,直接调用处理器内的专用指令,进行组合运用,就可以进行需要的计算处理。
将指令设计为程序,从数据存储器上调用,不是不可以,但速度哪有集成在处理器内快?
十多年来,当半导体工艺水平飞速发展,处理器内叠加的指令也越来越多、越来越庞大。各个公司、各种领域、各个用户都试图将自己设计的指令加入处理器,方便他们使用。而计算机运用范围的扩大,又加速了这种行为的快速增殖。每一条新指令都要设计一个专用的电路,处理器在快速新增的新指令堆积下,渐渐开始变得不堪承受之重。
因应这种疯狂叠加的现象,让计算机回归最初的呼声出现。
例如加州大学伯克莱分校的帕特逊教授,从去年开始对计算机处理器结构进行研究。他公开的研究报告显示:现在各公司推出的处理器,80%的运算,实际是由20%的电路所完成的。这也意味着,一块处理器中,有80%的电路大多数时候是处于闲置状态,只在很少的情况下被调用。
大量闲置的电路,时刻处于充电状态,能量的消耗、电路散发出的热量、对相邻电路的干扰,反而降低了处理器的运算效率。
这种理论渐渐被更多的科学家研究后所认可,他们也相继发出呼吁,要求别再往处理器添加大量无效指令了。最好是能将现在已经臃肿不堪的指令大幅削减下来,保留其中最核心的十几条指令就足以完成基本运算,让计算机发挥最高使用效率。
于是精简指令集倡议,开始对计算机处理器如何设计架构,提出了新的课题。
郭逸铭他们现在就要考虑,他们是采用传统的复杂架构型处理器呢,还是顺应呼吁,用更精简的指令来构建处理器电路设计。
“我看还是用复杂架构的好!”四机部计算机所的劳工程师慢吞吞道,“大家都用复杂架构型,我们标新立异,能否为市场所认可还未可知。复杂架构已经成熟,而精减指令,到底要精简到什么程度?是将所有很少使用的指令都精简,还是有所选择?这需要长期的研究才能得出结论。一旦初战失败,对大家的信心会造成重大打击。”
“我赞成!”
“我也同意。现在市场上采用复杂架构,这是由计算机硬件性能所决定的,不是拍脑瓜子想出来的。现在的计算机数据存储,无非是磁芯、半导体、磁带,以及我们自己发明的软盘。
这几种存储装置,磁芯太笨重、半导体太贵,而且这两种普通用户基本上都用不起。就连大公司使用的商用机,存储电路也达不到1兆!
磁带倒是很便宜,可磁带速度太慢、定位困难,调用一个指令,光是读就要几分钟,让人无法忍耐……”
他这话得到了很多人的认可,许多人都点起头来。
国内的技术水平低,许多研究单位即便配备了计算机,好多还在用磁带存储数据。磁带都算跟上时代潮流了,用卡片、纸带的都有。这种存储装置的缺点,所有人都深有体会,为了运算一个科学项目,编程、为纸带卡片打孔、嘎嘎嘎被计算机吞进去识别,全过程耗时个把月那是常事。打孔也是个技术活,许多单位还有专门为打孔员,熟练处理纸带录入时出现的故障。
要是打错了孔,审核时又没发现……
天啦,那就是一场灾难!不是推倒重来,就是得到一个错误的计算结果,无论哪个结果,对申请使用计算运算的科研人员、计算机操作员,都生不如死!
一想到精减指令的技术难题,所有人都心有窃窃焉的同感。
“……我们自己研发的软盘,速度比磁带快很多,但比半导体存储器依然慢得多。一条两条指令无所谓,一个复杂的科学计算,涉及到大量指令调用的话,那就痛苦了。遇到处理器中没有的指令,运算就要停顿下来,从磁盘调取,速度慢也就不说了,关键是占用内部存储单位!
一台个人计算机内部存储器能有多大?
4K?8K?
顶天了32K!
这么多的指令都从磁盘调用,要占用多大的内存空间?还给运算留出了空间吗?难道我们给每一个卖计算机的用户说:请您给计算机配上64K的内存,如果要追求更高性能,最好配备128K的内部存储器。我敢说,只要我们的处理器是这样设计,绝对卖不出去!”
“劳工说得太对了!”
“这也是我想说的!”
工程师们纷纷附和他的观点,现实不是计算机公司选择了复杂架构型,而是技术现实,让现在的通用处理器,只能采用复杂架构型。
但偏偏有人不这么看。
标榜有多大肚子吃多少饭的急先锋彭之旭又站了起来,旗帜鲜明表达自己观点:“我不同意劳工的看法。
的确,精减指令有太多缺点,但我们更要立足于自身来看。
复杂指令好不好?
就现在运用来看,我认为是好的,至少比精简指令好……”
众人奇怪了,他又说复杂指令好,又不同意劳工的意见,想想他向来坚持的观点,众人也就为之释然,必然又是他那一套老理论了。
果然。
“但是,要做出一款性能优异的微处理器,对半导体工艺的要求极高。我们连NMOS都没掌握,还想搞出来CMOS电路?爬都没学会,就想跑了?如果持这种观点,我看迟早是要跌跤的!”
他这尖刻的话激起了赞成复杂架构的工程师们的怒火。
“彭工这话听起来好像有道理,可现在国际上已经流行CMOS了,如果我们不迅速赶追潮流,等到我们吃透了NMOS,到时候可能新的技术又出来了。难道我们到时候又继续学那种新技术,就这样亦步亦趋,永远跟在别人屁股后面吃灰?”
因为彭之旭的话太刻薄,对方说话也没留情面。
彭之旭也是个犟脾气,他倔强道:“不管你说一千、道一万,哪怕理由再充分,可我们做不到就是做不到!我给你设计一个需要集成三万元器件的芯片,你做得出来吗?做得出来,那没话说,可问题是,我们就做不出来!CMOS需要的光刻机国内有吗?超净厂房有吗?超净厂房我们现建能够实现,光刻机你造得出来的吗?就算你造得出来,要用多少时间?两年能拿出来吗?三年呢?五年十年呢?等你五年十年拿出了合用的光刻机……,我要那落后玩艺儿来干嘛!”
他直指核心的话,让所有人心中都为之一痛。
他们心中的雄心壮志再高涨,可面对国内的制造业,就算最乐观的人,也只有黯然低下头。
光刻机可不只是需要一些精密加工件,它是光学、化学、机械、自动化诸多学科理论实践的综合产物,是一个国家技术储备实力的具体体现!
没有底蕴的国家,除非从国外引进技术,或是直接购买成套设备,否则玩都玩不起!
中国能买到吗?
技术被封锁,设备被封锁,或许郭逸铭能带回去一部分技术,但是否全面还不知道。哪怕他带回去了所有的全套技术,国内会重视吗?重视了,需要多长时间来调整全国相关产业生产计划?什么时候才能拿出相关设备?
现代技术进步,从来就不是某一项高精密科技的进步。它牵一发而动全身,需要的是整体科技的全面进步!
规模之深远、影响之宏大,只有中央亲自决策,全国一盘棋统一规划,才有可能实现。
搞这么大动作,就为了帮他们搞出一款适应市场需求的微处理器?
啊呸!
你以为你是谁啊!
………【第四十章 架构之争】………
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本章前,感谢火烤老母鸡、书友110410153944698(名字好长,核对了几遍)、我忘了00、夺命书生贱、风的-韵律、raywen、彩虹X网友的打赏,是你们给本书第一天推荐带来了好兆头,谢谢了!】
经过前面的辩论分析,大家对于DEC这次个人计算机项目的设计错误之处已经总结出来。与之相反,总结出一款好的个人计算机产品要素,便轻而易举,于是纷纷发言。
“应该要同时满足所有用户的需求,不能分档次设计多款计算机,最后讨好不成,反而造成自己跟自己竞争……”
“操作系统应该统一、简单,让普通人也能较快掌握……”
“性能不一定要最好,但一定要廉价,要基本处于和市场同类产品,同一个价格水平线。我看就以市场上现在最热销的AppleII价格为准,主机加微处理器,再配备低容量半导体存储器,价格不超过1300美元为好……”
工程师们你一言,我一语,按照各自总结的重点,逐渐归纳出一个清晰的产品框架。
郭逸铭非常满意。
直到今天,他才能确定,这批长期处于计划经济条件下,按照上级部门指令和科研、军事需要,定向指定研发的科研人员们,才终于成为了一个以经营盈利为目的,主动研究市场和同类产品,明白客户需求的研发人才。
从78年他在美国注册西部计算机公司以来,历经两年漫漫征程,他终于拥有了一批基本合格的自有研发人员!
回过头来再看,这条路走得多么艰难,不觉让人感慨万千……
“大家都说得很好,可以说在这次讨论会后,我们对于自己应该研发怎样的微处理器,有了一个明确的判断,不会再走岔路,”郭逸铭微笑着肯定了众人总结出来的要素,但在他们高兴地笑起来的时候,决定再教给他们产品设计中的进阶原则,“不过,说到同时研发多款产品,以满足市场上不同层次用户的需求,这本来是电器产业的通行做法。
即,用高档货占领奢侈品市场;用中档货占领广大中间用户市场;用低档货满足低收入家庭基本功能需求。
这个设计思路,其实并没有错……”
呃?
众人愣住了。
前面大家经过分析,不是已经确认,DEC研究三款不同档次个人计算机,其实是一种错误的思路了吗?怎么转了一圈下来,老板居然又对这种思想似乎持有肯定意见。
他们被郭逸铭变过来变过去的思路,给弄得思维混乱起来。
“呵呵,你们可能觉得很奇怪。DEC这三款产品,是我首先说这是错的。怎么话音未落,我又说这种研发思路是正确的……”
与会的工程师们一起点头,李秋明手中的笔记已经记了满满好几页,此时也停下笔,听他如何解释这其中的因果关联。
“这就涉及到普通家用电器,和计算机这种特殊电子产品的巨大差异。
家用电器靠内部电路,实现某种特定功能。当产品生产出来,经由内部电路设计,它的功能就已经固定了。实现这种功能,只需要接通电路就可以运用,因此操作按钮非常简单。即便分为高中低三档,内部电器电路迥然不同,但它的操作方式却大同小异,几乎没有变化。用户不需要深入了解这种电器的内部结构和原理,只要知道怎样用就行了。学会了一种电器的操作,同类型电器的操作便都掌握。
所以,电器可以随厂家需要,根据市场需求,研发出好几种、甚至是十好几种同类型、不同档次的电器产品,在推广中不会遇到任何阻碍。
但计算机不同。
计算机是以电流信号,按照最基本的0、1作为逻辑判断的一种特殊电�
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