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第359章 震撼!来自未来的架构!

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  “但这样一来,完成同一个任务,需要的指令数量不是会大大增加吗?”

  谭教授提出了一个关键问题。

  “而且,这对编译器的要求,会高到一个恐怖的程度。”

  “您说得完全正确。”

  韩栋看着谭教授,没有丝毫意外。

  “RISC的代价,就是把硬件的复杂性,转移给了软件,也就是编译器。但它换来了一个巨大的好处。”

  “流水线效率。”韩栋说出了这个词。

  “CISC的指令长短不一,执行周期各异,处理器的流水线很容易因为指令依赖或者资源冲突而中断、排空,效率大打折扣。

  就像一个时快时慢的产线,工人总是要停下来等待。

  但RISC不一样,所有指令都是统一规格的标准件,可以完美地在流水线里传递。

  取指、译码、执行、访存、写回,这五个阶段可以像工厂的流水线一样,时刻都保持满载运行。

  每一个时钟周期,都能有一个结果输出。”

  谭教授沉默了。

  他脑子里浮现出处理器内部的结构图。

  他能想象到那条被塞得满满当当的五级流水线,数据在其中高速流淌,没有任何阻塞。

  他终于明白,刚才看到的那个三十二分钟,是怎么来的了。

  那不仅仅是主频高的结果,更是架构效率的胜利。

  “还有寄存器。”韩栋补充道。

  “为了减少对慢速主内存的访问,MIPS R2000设计了32个通用寄存器。

  编译器会尽可能地把所有中间变量都放在寄存器里操作。

  我们刚才看到的那个科学计算程序,里面有海量的浮点数乘法和加法。

  这些操作,绝大部分都是在寄存器堆里完成的,几乎不访问内存。”

  办公室里陷入了寂静。

  谭教授的大脑在飞速运转。

  RISC的理论,他都懂。

  但他从未想过,当这些理论被真正实现为一颗芯片,并应用在实际问题上时,会爆发出如此恐怖的能量。

  更让他感到震惊的,是眼前这个年轻人。

  韩栋对RISC的理解,已经远远超出了学术探讨的范畴。

  他说的每一个字,都指向了最核心的工程实践问题。

  流水线效率、编译器负担、寄存器分配。

  这不是在背诵论文,这是真正吃透了这套体系之后,才能有的见解。

  “所以,你们不仅弄来了机器……你们还在自己开发配套的编译器?”

  “是。”韩栋点点头。

  “李响和刘涛他们带的那个团队,语法分析已经做完了,现在正在攻克后端的寄存器分配和指令调度。

  这才是真正掌握这套技术的关键。”

  谭教授彻底说不出话了。

  买机器,是有钱、有渠道就能办到的事。

  但自己从零开始写一个针对全新架构的编译器,这代表的意义完全不同。

  这说明启航工业不是在单纯地使用技术,而是在试图掌握技术。

  “这个架构的潜力,不止于此。”韩栋的语气变得更加深远。

  “谭教授,您想过没有,如果把这套精简的理念继续推向极致,去掉所有不必要的功能,我们能得到什么?”

  谭教授没有回答,他在等待韩栋的答案。

  “我们可以得到一颗功耗极低、成本极低、但效率依然很高的芯片。

  这样的芯片,可以放进我们身边的任何一个设备里。

  不是大型计算机,而是机床的数控系统,是工厂的自动化控制器,甚至未来的电话、电视机里。”

  “这是嵌入式系统的未来。”

  韩栋抛出的这个观点,谭教授心头一震。

  在所有人都把目光聚焦在如何让计算机更快、更强的时候。

  韩栋已经看到了另一个方向,如何让计算无处不在。

  “而且,这个思想的终极形态,不应该是一家公司的私有产品。”

  韩栋的最后一个论断,几乎让谭教授从椅子上站起来。

  “它应该是一种开放的标准。

  一套公开的、谁都可以免费使用的指令集规范。

  华夏的大学、企业、甚至个人,都可以在这个规范之上,设计自己的处理器。

  就像我们写的文章,用的是公开的汉字,而不是某个公司发明的私有文字。”

  “我把它称为,RISC-V。”

  RISC-V。

  这个V,代表着第五代伯克利RISC设计,也代表着一种全新的可能性。

  谭教授呆呆地看着韩栋。

  他感觉自己面前坐着的,不是一个二十多岁的年轻人,

  而是一个对未来发展看的极其清晰的智者!

  开放指令集标准?

  这个想法,在1985年这个知识产权壁垒森严的时代,听上去就像天方夜谭。

  但是,结合韩栋前面所有的论述,从SGI工作站的恐怖性能,到RISC架构的深刻剖析,再到嵌入式系统的广阔前景,最后落到这个开放标准的构想上。

  一条完整、清晰、逻辑自洽的未来技术路线图,就这么展现在了谭教授的面前。

  他来了。

  他来的时候,是抱着一个前辈指导后辈的心态,想来看看启航工业的新成果。

  现在他明白了。

  这不仅是新成果。

  更是一把钥匙,一把足以开启未来三十年信息技术革命大门的钥匙!

  而手握这把钥匙的人,正平静地坐在他对面,喝着茶。

  谭教授沉默片刻后,强压心中的震撼,喝了口茶水,随后缓缓说道:

  “我以为我这辈子,都在跟计算机打交道,已经站在了国内这个领域的最前沿。

  今天听你一席话,我才发觉,我只是在沿着别人画好的路走。

  而你,是在自己开路。”

  韩栋摇摇头:

  “我不是在开路,谭教授。

  我只是提前看到了另一条路而已。

  这条路,需要更多的人一起走,才能走得通。

  特别是需要像您这样,在国内计算机领域一言九鼎的领路人。”

  谭教授听懂了韩栋的言外之意。

  他站起身,在小小的办公室里来回踱了两步。

  最后,他停在韩栋面前。

  “下周,水木大学计算机会有一个内部的体系结构研讨会。”

  谭教授看着韩栋,一字一句地说道:

  “我希望你能来,把你今天跟我说的这些,原原本本地,讲给国内最顶尖的那些专家听。

  我来给你,给启航站台!”

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