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由于集成电路实验室的显示控制芯片刚刚完成第二次流片,最后的设计还没有定型,因此昆仑-0机还没有显示器。
两百多人围在机柜四周,里三层外三层。前面的人凑近了看,后面的人踮着脚、伸着脖子往里面瞧。
计算机所的陈高工站在机柜旁边,手里拿着一根细长的金属棒,指着机柜内部的各个部分。
“各位,这就是昆仑-0机。”
他的声音有点沙哑,但每个字都咬得很清楚。
他打开机柜的前门,露出里面的内容。
机柜内部是模块化插槽结构,如果后世的人来看,会觉得这有点像“机架式服务器”的雏形,但要粗糙得多。背板是一块巨大的陶瓷基板,上面用“掐丝珐琅”工艺手工布着密密麻麻的铜线,走线像一幅抽象画。背板上焊接着几十个插座,每个插座对应一块板卡。
“机柜内部采用模块化插槽结构。所有板卡都是标准尺寸,可以像抽屉一样插拔。”
陈高工从机柜里抽出一块板卡,举起来让大家看。
板卡大约a3纸大小,陶瓷基底,表面是密密麻麻的金属走线,上面焊着几十块陶瓷封装的芯片。芯片大小不一,排列得整整齐齐,像一座微缩的城市。板卡边缘有金属导轨,镀着一层亮闪闪的镍。
“这是控制板,代号kl-01。采用双核心冗余架构,一个主计算核,一个辅容错核。主核负责取指令、译码、发射,辅核负责指令预取和结果校验。两个核跑同样的指令流,辅核的结果和主核比对,不一致就触发中断,重新执行。”
他把板卡插回去,又抽出旁边一块。
“这是运算板,代号kl-pe。昆仑-0一共配了3块运算板,每块集成50块芯片,支持单指令多数据的向量操作。一块运算板一次能算一组数据,三块并行,理论峰值性能是单核的三倍。”
他又抽出更下面的一块板卡。
“这是存储板,用咱们自己研发的静态存储芯片,2kbit容量,四块板拼起来,一共8kbit。用于暂存中间数据。”
“这是接口板,连接旁边的编程机、制卡机、针式打印机和示波器。”
他把板卡插回去,关上机柜门,走到侧面,指着机柜背部的散热孔。
“散热方面,采用风冷加局部液冷混合方案。机柜顶部装有一台大功率轴流风扇,向下方吹风。每块运算板的热点区域贴有铜制散热片,控制板上方有微通道液冷板,一根细铜管穿过芯片区域,里面流淌着冷却液,连接到机柜侧面的小型水箱和散热器。”
他顿了顿,又补充了一句:“这套散热系统,在满负荷运行的情况下,能把芯片温度控制在四十度以下。”
吕辰站在人群里,看着那个墨绿色的机柜。
它像一头沉睡的野兽蹲在车间中央。不是因为它有多先进,而是因为——在这个年代,在这个国家,靠着一群人的手,靠着各种土法上马,真的把它做出来了。
“技术参数,我简单报一下。”陈高工翻开手里的文件夹。
“架构:一控三算,sid向量并行,双核心冗余。”
“主频:1hz,基于恒温晶体振荡器,频率稳定度±5pp。”
“字长:16位定点运算,浮点运算用软件模拟。”
“存储:8kbit暂存存储器芯片阵列,外接磁带机和磁盘机做大规模数据存储。”
“指令集:精简指令集,共四十七条指令,由理论组设计。”
“整机功耗:约八百瓦。”
“整机重量:约四百公斤。”
他合上文件夹,抬起头。
“各位,这就是昆仑-0。它不是一台完整意义上的计算机,它是昆仑一机的缩比验证机。它只有四块板子,一控三算。目标是跑通指令集,证明向量架构可行。”
首长站在最前面,听得非常认真。等陈高工说完,他开口问了一句:“和昆仑1机有什么区别?”
夏先生道:“首长,昆仑-0不是昆仑1机的缩小版。它是一个架构验证平台。”
他顿了顿,像是在组织语言。
“打个比方,我们要造一座大楼。昆仑1机是那座大楼,而昆仑-0,是那个地基的缩比模型。它的任务,不是住人,是证明这个地基能撑得住。”
他伸出三根手指:“它要证明三件事。第一,证明单指令多数据的向量并行架构能跑通。一个指令,驱动多个运算单元同时干活——这个想法,理论上可行,但没人做过。昆仑-0要做的,就是把它做出来,跑起来。”
“第二,证明双核心冗余机制能工作。主核和辅核同时跑,结果比对,不一致就报错、重跑。这个机制,在电路图上画得出来,但真到了机器上,能不能跑通?不知道。昆仑-0要回答这个问题。”
“第三,证明五微米工艺的芯片能拼成一个可用的系统。每一块芯片,良率只有百分之五六十。但把几百块芯片拼在一起,能不能稳定运行?这是系统集成的问题,也是最大的未知数。”
他放下手指,看着首长。
“换句话说,昆仑-0是为了证明,这条路,能走通。”
首长沉默了几秒,然后点了点头:“好,那就开始吧。”
夏先生引着首长、钱先生、王先生、孙老、刘星海教授来到昆仑-0机的操作面板前站定。
操作面板在机柜正面,大约两尺见方,上面密密麻麻排列着开关、旋钮和指示灯。
最显眼的是右下角那个巨大的红色扳手开关,足有巴掌长,用黄铜铸造,表面磨得锃亮。
陈高工站在操作台旁边:“各组,汇报状态。”
“电力组报告,市电输入正常,稳压器输出正常,±5v、±12v电源正常,纹波小于10毫伏。可以上电。”
“散热组报告,轴流风扇运转正常,液冷循环泵运转正常,冷却液流量正常,水箱水位正常。可