第四十四章 走英特尔为我们指明的路

    【感谢网友sunny，人力辅助电路设计创意，由他提供，对帮助主角快速研发微处理器提供了合情合理的依据，在此表示诚挚谢意！

    章节前，感谢网友951274927、懂看不懂写、春笛、看书者001打赏支持，谢谢你们的鼓励与支持！感谢所有点击、收藏、推荐本书的朋友，在此深深鞠躬致谢！】

    ComputerAidedDesign，意即计算机辅助设计，取首字母缩写为CAD。

    CAD技术不是什么新鲜玩艺儿，作为最高等的人类文明，就是一部创造工具、利用工具的历史。自46年2月第一台计算机诞生之日起，人们就开始尝试使用计算机为现代工业服务。经过十多年摸索，到五十年代后期，计算机辅助人类设计工业产品的运用逐渐成型。

    最初大家采用点、线方式，通过计算机进行二维图形计算和表达。当法国人提出了贝塞尔算法后，曲面运算也成为可能，CAD开始由二维图形向三维迈进。

    但受限于这个时代的计算机技术，要进行三维空间的超大规模数**算，只能动用超级计算机，成本极其高昂。

    到目前为止，除国防科研等国家财力支撑的项目外，也只有石油、化工、飞机、汽车等大型公司、财团才用得起。在计算机设计中还从未有过先例，就连蓝色巨人都还未进行这方面的尝试。

    不过郭逸铭自后世穿越而来，又岂会受这些条条框框的限制！

    CAD设计多方便，他如果不知道也就罢了，用过了计算机辅助设计，用鼠标将相关的线路、元件一结合，计算机自动进行运算，告诉他电路设计是否错误，并点出错在何处，当场就可以作出修改。一个超大规模芯片设计，也用不了两三个月。

    所以当他决定开始研发微处理器，第一时间就想到了CAD设计方式。

    当然，在这个时代要实现CAD，困难不是一般的大。

    电**算需要专门的电路，通用处理器中固化的相关指令稀少，运算速度达不到要求；没有专门为电**算开发的设计程序……

    这都没什么，慢慢磨，也能磨出来。

    关键是没有相关数据！

    计算机本身是个死物，它是没有思维的。人类给它一个电信号，它就按照内部线路运算以后，还以一个电信号。没有各种电路实测数据，你就是画了一个电路出来，它也不过是一堆点和线构成的几何图形，没有任何意义。只有丰富的电路实测数据作为参照对比，经过各种电**算程序运算以后，才是一个完整的CAD功能程序。

    郭逸铭经过仔细思考，消化了CAD的根本核心，实施了这次人力辅助设计方案：既然没有实测数据，那我就用人海战术来快速收集数据，及时反馈。在美国的彭之旭等项目组就相当于CAD运算核心，国内的支援团队就等于判断程序和数据吞吐接口，技校的那批学生充当着数据库的功能。

    而且他们都是活生生的人，有自我意识、自我判断，具有主观能动性。

    郭逸铭给了他们一个思路，他们立即能领悟其中精髓，在实施中不断自我完善。就好比一台超大规模的人力超级计算机……，不，不只是被动处理数据的计算机，而应该称之为能自我适应作出应对的——智脑！

    结果，他们这套超脑体系，在微处理器设计中先拔头筹，跑到了DEC开发小组前面，率先拿出了成熟的设计方案。

    这次为了处理器设计而进行的大量电路实测数据，也为他们未来开发专用电路设计芯片储备了宝贵的数据资料。

    当然，这其中，DEC的技术支持也功不可没。

    DEC搞了几十年的处理器研发，各种功能电路在不同专业领域的运用，已经非常娴熟。哪种电路效果最佳，哪种电路运用面最广，各种电路集成后的相互干扰、排除……，等等，都有着自己的独到之密。没有DEC给与的技术支持，彭之旭他们不花上几年做研究调查，马上就动手设计相关电路根本就没有实现可能。

    10月21日，西部计算机第一款个人计算机设计正式定稿。

    彭之旭等几十名工程师日以继夜，奋战了一个半月时间，终于拿出了这款微处理器的设计图纸。望着这堆由数百张电路图组成的庞大设计图，他们在疲倦之中，也露出了欣慰的笑容。

    这是一款独一无二的处理器！

    它不是传统的复杂架构型，也不是现在呼声高涨的精简指令型。它，既包含了精简指令型的基本特征，核心指令只有十几条，也拥有复杂架构型多达数十条的各种外围指令，但并不包括目前各公司开发的所有指令。

    整个处理器不是一个，而是两枚！

    一块精简指令的核心微处理器，一块包含大部分复杂指令的协处理器，两者采用并行计算电路合二为一，才构成一个完整的处理器系统。

    这种天马行空的想象力，就是领受郭逸铭指示，负责具体开发的彭之旭等人也是赞不绝口。

    这种思路，真是……

    真是怎样，他们一时想不出，但他们隐约觉得，在当前复杂架构和精简指令激烈冲突的时候，这种混合架构或许确实才是最佳解决办法。这种解决方法看似是在和稀泥，但实际仔细分析下来，才可以看出，它确实做到了采两家之长的设计意图，将处理器硬件性能发挥到了极致！

    复杂架构和精简指令争执的核心，在于指令长短。

    早期核心指令功能不复杂，所以指令本身也很简短精炼，就例如一个加法指令，再长也有限。但随着半导体发展，各领域又热衷于开发自己的专用指令，将一个个原本精炼的指令组合起来，形成了一个庞大的复杂函数体系。

    复杂指令，为它设计的名称代号同样简单，但这只是为了编写程序的人方便识别，其本身运算内容却极其浩大繁杂。

    现行的处理器，都是处理完一条指令，才能处理第二条，后面待处理指令只能排队等待。如果每一条指令都超长，那后面等待的时间就会很久。等久点也没关系，关键是每条指令调用的电路并不一致，有些运算同时调用不同功能电路，这很好，不占用时间。但有些复杂指令反复调用某一热点电路，热点电路超负荷运转，其他电路却空自等待，不能做其他事情，白白浪费了处理器硬件架构。

    打个比方。

    全校集合，一个班级的同学从大门出去，如果班上的人越多，出门所花的时间自然也就越多。如果在出门时大家还打打闹闹，有几个人争抢着要先出去，这几个争抢的人长时间堵在门口，后面的人想走也走不了，全班赶到操场集合的时间便会拖延更久。

    复杂指令效率低，就低在这里。

    在郭逸铭的协调下，大家采用了双处理器，并行运算的设计思路。

    核心处理器采用精简指令方式运算，那些调用效率最高的电路集成在这块芯片上，基本满足了80%的运算要求。核心处理器处理的数据指令短、无堵塞，效率自然就高，速度也就更快。而另一块协处理器却集成了另外17%，调用率较低的电路，如果恰逢用户这方面的需求，也可借用协处理器辅助运算。
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