五级流水线,独立的指令和数据缓存,高效的浮点运算单元。
SGI能用它做出流畅渲染三维模型的图形工作站,就证明了它的强大。
韩蕊在SGI,能够接触到它的核心技术文档,甚至可能看到一部分驱动程序的源码。
这些资料,就是最宝贵的火种。
他完全可以组织一个像刘涛这样的团队,以这些资料为蓝本,进行反向研究。
不求立刻就能造出一模一样的芯片,那是痴人说梦,国内的半导体工艺还差得太远。
但是,可以先从模拟器开始。
在现有的计算机上,用软件完整地模拟出一套MIPS的指令集和流水线行为。
然后,为这个模拟器编写编译器。
让刘涛的团队,在实践中去学习和掌握那些针对RISC架构的优化算法,比如指令调度、循环展开、寄存器分配。
当他们彻底吃透了这套架构的设计思想和软件生态,就相当于在脑子里,完整地复刻了一遍SGI的研发路径。
有了这支队伍,有了这个技术积累,他就可以去设计启航自己的工作站。
哪怕一开始,核心的CPU还需要从国外想办法。
但至少,他们掌握了如何驾驭这头性能怪兽的方法。
启航可以为这台工作站开发专门用于科学计算的软件库,开发高效的算法。
把这样的机器,放到陆先进的实验室里。
一天之内,就能完成过去几个月才能完成的计算量。
原本杂乱无章的数据,会在强大的算力梳理下,呈现出清晰的规律。
研发的反馈周期,将从天缩短到分钟。
这不仅仅能解决高温合金的问题。
这样一台国产的、拥有自主软件生态的高性能计算机,放到启航会产生什么样的效果。
可以用来进行复杂零件的有限元分析。
它将成为启航的技术心脏,一个强劲的发动机。
这是第一步,也是必须走的一步。
先解决有无问题。
韩栋放下MIPS的图纸,目光落在了另一张纸上。
RISC-V。
MIPS很强大,但它的技术专利,它的迭代方向,都掌握在西方手里,需要收取天价的授权费。
这样永远都只是一个使用者,一个随时可能被卡脖子的下游客户。
但RISC-V不同。
韩栋反复咀嚼着那篇摘要里的核心思想:极简的基础指令集,加上模块化的扩展指令集。
这个思想太超前了。
这意味着什么?
意味着处理器设计,可以像搭积木一样。
不需要去实现一个大而全的能处理所有任务的通用CPU。
而是可以根据特定的应用场景,去定制专用的芯片。
比如,陆先进的材料模拟。
这个任务的核心,是海量的浮点数运算。
那他就可以设计一款芯片,只保留最基础的几十条指令,然后把省下来的所有晶体管,都用来堆砌浮点运算单元。
这款芯片可能连整数乘除法都做得很慢,但它在解偏微分方程时,性能会是同级别通用CPU的几十倍,甚至上百倍。
这就是ASIC,专用集成电路。
用最经济的成本,实现最极致的单点性能。
再比如,启航正在研发的数控机床。
机床控制的核心,是精确的实时运动控制。
那他就可以设计一款专门的运动控制芯片,把PID算法、插补算法这些常用的功能,直接做成硬件指令。
这会让机床的响应速度和控制精度,达到一个全新的高度。
最关键的是,这个标准是开放的。
这项技术目前不需要任何人的授权。
启航可以基于这个标准,建立完全属于启航,属于华夏自己的处理器技术体系。
韩栋将两张纸并排放在一起。
左边,是MIPS,代表着当下和追赶。
右边,是RISC-V,代表着未来和换道超车。
一条清晰无比的技术路线图,在他的脑海中展开。
第一阶段:学习与模仿。
以韩蕊提供的MIPS资料为核心,吃透八十年代最先进的处理器架构和软件技术,培养一支真正懂底层的核心技术团队,并开发出用于科学计算的软件模拟器和工具链,解决当前最急迫的算力问题。
第二阶段:实践与整合。
在吃透MIPS的基础上,启动RISC-V的预研。
同时,将材料实验室的研究方向,悄悄向半导体领域倾斜。
单晶生长,不只是为了涡轮叶片,更是为了硅锭。
高纯度金属提炼,不只是为了合金,更是为了靶材。
薄膜沉积工艺,更是半导体制造的基础。
他要用航空发动机这个壳,来孵化半导体制造这个核。
第三阶段:创造与引领。
当人才、技术、材料、工艺全部到位,当工业联盟已经形成了对启航技术标准的深度依赖。
到那时,启航就可以推出第一款基于RISC-V架构的、拥有完全自主知识产权的专用芯片。
也许到那时,会用于数控机床的运动控制芯片,或许是用于工业机器视觉处理的芯片。
这些芯片,会随着启航认证的产品,流向关山省,流向全国。
它们会像神经末梢一样,植入华夏工业体系。
到那时,启航工业所建立的,将不再仅仅是一个企业,一个联盟。
而是一个真正的工业生态。
一个以启航的芯片为计算核心,以启航的软件为操作系统,以启航的技术标准为行业规范的,庞大而独立的工业生态!
韩栋站起身,走到巨大的落地窗前。
窗外,启航工业新城的灯火连绵不绝,一直延伸到黑暗的远方。
他现在做的每一件事,都像是在这片土地上埋下一颗种子。
成立启航,是在培育市场和生态的土壤。
建立材料实验室,是在筛选和培育最关键的种子。
半导体材料与工艺。
组建编译器核心小组,是在培养能够让种子发芽成长的园丁。
而他自己,手握着来自未来的地图,是那个唯一知道这些种子将长成一片怎样参天森林的人。
这个计划太过庞大,链条太过漫长,任何一个环节的失败,都可能导致整个计划的崩溃。
它所需要投入的资源、时间和精力,也是一个天文数字。
但韩栋的心里,没有半分犹豫。
因为他比任何人都清楚,如果不走这条路,等待华夏工业的未来是什么。
是造不如买,买不如租。
是在别人的技术体系里,永远只能跟在后面吃点残羹冷炙。
是核心技术被卡脖子时,毫无还手之力的屈辱和苍白。
韩栋从未来归来,不是为了重复历史的遗憾。
而是为了从最根本的源头,为华夏的工业,换一条全新的、自主的、通往星辰大海的道路。