水木的学生们,则不断抛出各种教科书上的理论和算法。
两种不同的知识体系,在这里发生了最直接的碰撞。
时间一分一秒地过去。
王雷忽然站了起来。
他走到那块已经写满了各种思路的白板前,拿起板擦,沉默地擦掉了一大块。
所有人都停下了讨论,看着他。
王雷拿起笔,没有写任何公式,而是在白板上画了几个圆圈,然后在圆圈之间,连上了几条线。
“这不是优化问题,是一个图论问题。”
他指着白板上的圆圈:
“每一个圆圈,代表一个变量。
如果在程序的任何一个点,有两个变量同时需要被使用,那就在代表它们的两个圆圈之间,连上一条线。”
他很快在白板上画出了一个由十几个节点和数十条边组成的复杂网络。
“这个,叫做冲突图。
我们的目标,是给这个图上的每一个节点,分配一种颜色,要求是任何由一条线连接的两个节点,都不能是同一种颜色。
而我们拥有的颜色数量是有限的,就是我们拥有的寄存器数量,32种。
所以,寄存器分配问题,本质上,就是用最少的颜色给这张图着色。
这是一个经典的图着色算法问题。”
整个机房鸦雀无声。
刘涛、李响和启航的所有工程师,都呆呆地看着白板。
图着色理论,他们当然听说过。
但在这一刻,当王雷用如此简单直白的方式,将一个困扰了他们数周的工程难题,清晰地映射到一个经典的数学模型上时,
他们感觉自己瞬间被点透了。
原来还可以这样思考问题!
“我记得查汀算法!”李响突然激动地喊了出来。
“先构建冲突图,然后反复寻找度数小于寄存器数量的节点,把它从图上拿掉,压入堆栈。
如果最后图空了,就说明可以成功着色!然后再从堆栈里一个个拿出来,分配颜色!”
“没错。”王雷点点头。
“如果中间发现所有节点的度数都大于等于寄存器数量,那就说明寄存器肯定不够用,必须选择一个变量溢出到内存。
而选择哪个变量溢出,也有对应的启发式算法,比如选择一个连接边最多的,或者使用频率最低的。”
一扇全新的大门,在启航工程师们的面前轰然打开。
他们之前所有的尝试,都是在指令和代码的层面上打转,头痛医头,脚痛医脚。
而王雷,直接跳出了代码本身,从一个更高的数学视角,给出了一个系统性的解决方案。
“我来负责算法设计和伪代码!”王雷当仁不让。
“我们来实现!”李响立刻响应,他拉过自己团队的几个骨干。
“小张,你负责构建冲突图。小赵,你写堆栈操作和着色部分!”
一个全新的,由水木大学的理论大脑和启航工业的工程巧手组成的团队,瞬间成型。
根本不需要任何人动员,整个计算中心进入了一种极度亢奋的工作状态。
白板前,王雷和几个水木的同学飞快地完善着算法的每一个细节。
工作站前,李响的团队则把那些算法,迅速地翻译成一行行可以执行的代码。
韩栋站在机房的角落,静静地看着这一切。
他看到,王雷在解释一个算法细节时,会很自然地用上启航工程师们能听懂的工程术语。
而李响在编写代码时,也会回头向水木的同学请教一个理论上的问题。
隔阂在消失。
理论和实践,在这里完美地融合。
……
第二天清晨,当第一缕阳光照进研发大楼时,新版编译器的后端优化模块,编译通过。
“用昨天那个测试程序试试!”刘涛极其激动的说道。
所有人都围了过来,盯着屏幕。
李响敲下回车。
编译过程飞快地闪过。
这一次,日志里多出了构建冲突图、图着色分配等全新的步骤。
几秒钟后,新的可执行文件生成了。
“运行!”
屏幕上,程序的输出结果和之前一样,分毫不差。
但所有人的目光,都集中在最后一行。
“执行时间:12.4秒。”
“流水线停顿率:8.7%。”
从三十二秒到十二点四秒!
性能提升了近两倍!
停顿率从百分之六十,骤降到了个位数!
所有人激动的欢呼着!
启航的工程师们激动地拥抱在一起。
这个困扰他们太久的瓶颈,终于被正面击破了!
水木的学生们也同样兴奋。
他们亲眼见证了自己所学的理论,是如何转化为实实在在的性能提升!
这种成就感,是在任何一篇学术论文里都无法获得的!
王雷看着屏幕上的结果,也长长地舒了一口气。
来对了!
这里,才是他应该待的地方!
就在众人还沉浸在喜悦中时,韩栋走了过来。
“干得不错。”
他先是肯定了大家的成果。
然后,他话锋一转。
“你们有没有想过,一个更复杂的模拟任务,如果一台机器算要一个小时,那我们用十台机器,能不能在六分钟之内算完?”
这个问题,让刚刚还兴奋不已的众人,再次安静下来。
“单核的性能,总有极限。但计算的需求,是永无止境的。
我给你们下一个课题。
并行计算。”
一座刚刚被攻克的高峰之后,一座更高、更险峻的山峰,出现在了所有人面前。
但这一次,没有人感到畏惧。
王雷看着白板上韩栋画下的那些并列的图,他与刘涛对视了一眼。
他们都从对方的反应中,看到了对未来的渴望。
新的征途,开始了。