正文 第四十四章 走英特爾為我們指明的路 文 / 急凍人
【感謝網友sunny，人力輔助電路設計創意，由他提供，對幫助主角快速研發微處理器提供了合情合理的依據，在此表示誠摯謝意！
章節前，感謝網友951274927、懂看不懂寫、春笛、看書者001打賞支持，謝謝你們的鼓勵與支持！感謝所有點擊、收藏、推薦本書的朋友，在此深深鞠躬致謝！】
|com|puteraideddesign，意即計算機輔助設計，取首字母縮寫為cad。
cad技術不是什麼新鮮玩藝兒，作為最高等的人類文明，就是一部創造工具、利用工具的歷史。自46年2月第一台計算機誕生之日起，人們就開始嘗試使用計算機為現代工業服務。經過十多年摸索，到五十年代後期，計算機輔助人類設計工業產品的運用逐漸成型。
最初大家採用點、線方式，通過計算機進行二維圖形計算和表達。當法國人提出了貝塞爾算法後，曲面運算也成為可能，cad開始由二維圖形向三維邁進。
但受限於這個時代的計算機技術，要進行三維空間的超大規模數**算，只能動用超級計算機，成本極其高昂。
到目前為止，除國防科研等國家財力支撐的項目外，也只有石油、化工、飛機、汽車等大型公司、財團才用得起。在計算機設計中還從未有過先例，就連藍色巨人都還未進行這方面的嘗試。
不過郭逸銘自後世穿越而來，又豈會受這些條條框框的限制！
cad設計多方便，他如果不知道也就罷了，用過了計算機輔助設計，用鼠標將相關的線路、元件一結合，計算機自動進行運算，告訴他電路設計是否錯誤，並點出錯在何處，當場就可以作出修改。一個超大規模芯片設計，也用不了兩三個月。
所以當他決定開始研發微處理器，第一時間就想到了cad設計方式。
當然，在這個時代要實現cad，困難不是一般的大。
電**算需要專門的電路，通用處理器中固化的相關指令稀少，運算速度達不到要求；沒有專門為電**算開發的設計程序……
這都沒什麼，慢慢磨，也能磨出來。
關鍵是沒有相關數據！
計算機本身是個死物，它是沒有思維的。人類給它一個電信號，它就按照內部線路運算以後，還以一個電信號。沒有各種電路實測數據，你就是畫了一個電路出來，它也不過是一堆點和線構成的幾何圖形，沒有任何意義。只有豐富的電路實測數據作為參照對比，經過各種電**算程序運算以後，才是一個完整的cad功能程序。
郭逸銘經過仔細思考，消化了cad的根本核心，實施了這次人力輔助設計方案：既然沒有實測數據，那我就用人海戰術來快速收集數據，及時反饋。在美國的彭之旭等項目組就相當於cad運算核心，國內的支援團隊就等於判斷程序和數據吞吐接口，技校的那批學生充當著數據庫的功能。
而且他們都是活生生的人，有自我意識、自我判斷，具有主觀能動性。
郭逸銘給了他們一個思路，他們立即能領悟其中精髓，在實施中不斷自我完善。就好比一台超大規模的人力超級計算機……，不，不只是被動處理數據的計算機，而應該稱之為能自我適應作出應對的——智腦！
結果，他們這套超腦體系，在微處理器設計中先拔頭籌，跑到了dec開發小組前面，率先拿出了成熟的設計方案。
這次為了處理器設計而進行的大量電路實測數據，也為他們未來開發專用電路設計芯片儲備了寶貴的數據資料。
當然，這其中，dec的技術支持也功不可沒。
dec搞了幾十年的處理器研發，各種功能電路在不同專業領域的運用，已經非常嫻熟。哪種電路效果最佳，哪種電路運用面最廣，各種電路集成後的相互干擾、排除……，等等，都有著自己的獨到之密。沒有dec給與的技術支持，彭之旭他們不花上幾年做研究調查，馬上就動手設計相關電路根本就沒有實現可能。
10月21日，西部計算機第一款個人計算機設計正式定稿。
彭之旭等幾十名工程師日以繼夜，奮戰了一個半月時間，終於拿出了這款微處理器的設計圖紙。望著這堆由數百張電路圖組成的龐大設計圖，他們在疲倦之中，也露出了欣慰的笑容。
這是一款獨一無二的處理器！
它不是傳統的複雜架構型，也不是現在呼聲高漲的精簡指令型。它，既包含了精簡指令型的基本特徵，核心指令只有十幾條，也擁有複雜架構型多達數十條的各種外圍指令，但並不包括目前各公司開發的所有指令。
整個處理器不是一個，而是兩枚！
一塊精簡指令的核心微處理器，一塊包含大部分複雜指令的協處理器，兩者採用並行計算電路合二為一，才構成一個完整的處理器系統。
這種天馬行空的想像力，就是領受郭逸銘指示，負責具體開發的彭之旭等人也是讚不絕口。
這種思路，真是……
真是怎樣，他們一時想不出，但他們隱約覺得，在當前複雜架構和精簡指令激烈衝突的時候，這種混合架構或許確實才是最佳解決辦法。這種解決方法看似是在和稀泥，但實際仔細分析下來，才可以看出，它確實做到了采兩家之長的設計意圖，將處理器硬件性能發揮到了極致！
複雜架構和精簡指令爭執的核心，在於指令長短。
早期核心指令功能不複雜，所以指令本身也很簡短精煉，就例如一個加法指令，再長也有限。但隨著半導體發展，各領域又熱衷於開發自己的專用指令，將一個個原本精煉的指令組合起來，形成了一個龐大的複雜函數體系。
複雜指令，為它設計的名稱代號同樣簡單，但這只是為了編寫程序的人方便識別，其本身運算內容卻極其浩大繁雜。
現行的處理器，都是處理完一條指令，才能處理第二條，後面待處理指令只能排隊等待。如果每一條指令都超長，那後面等待的時間就會很久。等久點也沒關係，關鍵是每條指令調用的電路並不一致，有些運算同時調用不同功能電路，這很好，不佔用時間。但有些複雜指令反覆調用某一熱點電路，熱點電路超負荷運轉，其他電路卻空自等待，不能做其他事情，白白浪費了處理器硬件架構。
打個比方。
全校集合，一個班級的同學從大門出去，如果班上的人越多，出門所花的時間自然也就越多。如果在出門時大家還打打鬧鬧，有幾個人爭搶著要先出去，這幾個爭搶的人長時間堵在門口，後面的人想走也走不了，全班趕到操場集合的時間便會拖延更久。
複雜指令效率低，就低在這裡。
在郭逸銘的協調下，大家採用了雙處理器，並行運算的設計思路。
核心處理器採用精簡指令方式運算，那些調用效率最高的電路集成在這塊芯片上，基本滿足了80%的運算要求。核心處理器處理的數據指令短、無堵塞，效率自然就高，速度也就更快。而另一塊協處理器卻集成了另外17%，調用率較低的電路，如果恰逢用戶這方面的需求，也可借用協處理器輔助運算。
協處理器的運算，不影響核心處理器，雙方各算各的。如果恰好同時運用到兩個部分，兩部分處理器各自運算完畢，經由並行處理電路綜合匯總，得出最後結論，速度也快於單純的複雜架構處理器。
最後3%的功能電路，則被做成了程序形式，保存在磁盤中。
程序按照處理器運算效率，將這些複雜的運算轉換為一個個長長短短的指令，分別交由主處理和協處理器同時運算，集中得出結果。這類特殊指令需求量稀少，大多數用戶都用不上，有沒有對他們而言無足輕重。對於那些有需求的用戶，少了這些指令也不會特別難受，實在要用，程序軟件處理雖然稍慢一點，但本身調用次數也不是很多，基本可以忍耐。
處理器設計的重心，就在於並行處理。
彭之旭等人對微處理器有些陌生，但對並行計算那是太熟悉不過了。國內的大型計算機、超計算機，哪個不是並行計算。
並行計算，說穿了就是將計算機寶貴的硬件資源充分利用起來，將一個複雜的科學計算分成一個個小片斷，經由計算機不同電路，同時進行運算，最終匯總得到結果的處理方式。
國內的計算機很少，為了讓這些珍貴的計算機發揮出最大效率，基本上所有的計算機都採用了並行式設計，以滿足各科研單位的最大需要。
正是因為這個思路是如此巧妙，卻又如此簡單，算是滿足了兩方的意見，而並行處理恰好是彭之旭等國內工程師們的長項。所以當郭逸銘提出這個解決辦法，眾人當即一拍而合，迅速接受了這個框架，以此來設計公司的第一款微處理器。
郭逸銘的構思並不出奇，他只是利用現成的技術，將運用於大型計算機的並行處理技術，移植到微處理芯片上，以發揮硬件更高處理效率而已。但這個思路，卻給如何處理複雜指令與精簡指令之間的衝突，提供了一個巧妙的解決辦法，將兩者水火不相容的對抗，各采所長，融為一體。
在提供技術支持的dec工程師看來，這可能就是東方式思維的結果。
西方思考問題非此即彼，複雜架構和精簡指令吵了這麼久，大家都沒想過，是否可以將兩者的長處結合起來，走第三條路。
也只有中國人，才想到將兩者融為一體。
但dec方面對這個思路並不看好，奧爾森在得知了西部計算機公司的設計思路後，對此大加嘲諷，認為這等於拋棄了兩者的優勢，屬於一種極其愚蠢的設計，必然不會被市場所接受。由此，他也放下了對西部計算機公司試圖插足個人計算機領域的擔心，放心大膽搞他那三款個人計算機研發，對郭逸銘他們不再關注。
郭逸銘對奧爾森、dec方面的看法不為所動。
這種思路並不是他憑空想像出來的，而是後世發展的必然，他只是將這個過程提前了而已。
英特爾公司研發的x86架構處理器，是一種複雜指令處理器。它的性能其實並不是最好的，但能在後來大行其道，幾乎統一個人計算機市場，除了有抱上了ibm這根粗大腿的原因，其芯片集成的指令，基本滿足了市場各層級客戶需求，也有很大關係。
在這個時代，半導體已經開始爆炸式發展，但還沒達到量變產生質變的效果。
芯片集成度還有限，價格還很高。如果不用複雜指令的通用芯片，採用精簡指令芯片，運算交換數據時所需的大容量高速存儲器，也就是半導體存儲器，是絕大多數小型公司、普通個人所無法承受的。
也因如此，甚嘯塵上的精簡指令在八十年代，和英特爾等堅持複雜指令架構的計算機公司爭鋒一場後，最終還是被淘汰，不得不黯然退出廉價個人計算機市場，轉戰服務器這個高端客戶群體。
英特爾公司雖然最終戰勝了對手，卻也不是傻子，他們之所以要對精簡指令處理器趕盡殺絕，無非還是為了爭奪市場份額。他們對於精簡指令的優點同樣看在眼裡，並組織了技術力量持續不懈地予以研究。
等到對手轟然倒下，他們便於兩千年初迅速出擊，試圖拋棄臃腫到無法負荷的x86架構，吸收了精簡指令計算機的優點，拿出了一款名為安騰的新型處理器，希望一舉統一個人計算機處理器市場。
可世事無常。
他們得意洋洋拿出來的安騰在技術上確實領先，可他們在拋棄x86體系的同時，也等於拋棄了原來的所有用戶！逼得這些用戶作出選擇：是繼續使用原來的x86計算機，還是跟著英特爾一條道走到黑，選用新的安騰處理器。
x86價值數千億的龐大市場對此給出了答案。
滾你的吧！
你英特爾不生產x86架構計算機了？
不做就不做吧，無所謂！
你不生產還有amd，還有via，你不做有的是人來做！
全球的用戶使用x86架構計算機，已經用了十幾二十年。所有的硬件設備、應用軟件全是為這種體系所設計，一旦選用新的安騰體系，原有軟件等於全部報廢。哪怕那些支持安騰處理器的廠商，在面對客戶群冷漠的反應，並開始轉而尋找其他x86處理器供應商的時候，他們也毅然拋棄了英特爾，迅速回到x86架構體系下來。
英特爾的計劃遭到市場迎頭痛擊，慘遭失敗，他們這才明白，從來都不是他們在領導潮流，而是潮流自己在選擇市場需要的產品。不一定要最先進，但必須能滿足最多客戶需求。
應該說，英特爾的反應是極快的。
他們只堅挺了一年多時間，在面對市場份額快速下滑的情況下，痛定思痛，重新回到x86架構。憑藉著英特爾強大的技術實力，迅速從趁隙而入的amd手中再次搶回個人處理器老大的寶座。
但他們也沒有完全放棄精簡指令架構，而是換了一種方法，吸收其技術精髓，小心翼翼嘗試著與x86架構相結合。
從這個時候起，兩種架構開始漸漸融合。
郭逸銘無需要經過幾十年市場檢驗，在經歷遍體鱗傷後才明白這個道理。他沒有標新立異選用精簡指令架構，但也沒有完全採用束縛處理器性能隨半導體技術發展，飛速提升的複雜指令架構。他一步跨過英特爾用二十年時間，撞得頭破血流後才領悟的真諦，從一開始就嘗試將這兩種架構融合起來。
哪怕技術尚有諸多缺陷，但他對這條路的正確堅信不疑。
在成熟用戶市場尚未確立的初期，他卻有著後發者的先見之明，他堅信自己將無往而不利！
彭之旭等人受他影響，信心也為之高漲。
但要讓這款設計變為現實，最後還有一個問題。
即便採用了雙芯片設計，核心處理器集成度為6000餘個元器件，比英特爾的8080略低，國內目前的半導體加工工藝尚足以勝任。然而，固化調用率較低的電路的協處理器，集成元件仍達到了將近八千，這個集成度，超過國內現在最大的元器件集成能力近三分之一。
這個難題，他如何解決？
眾人拭目以待。
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