七零空间大佬家属院搞科技强国第153章 内存墙生死时速的较量
几天后初步的RISC指令集定义和核心模块框图刚刚审定“星河一号”项目组还来不及喘口气一个更严峻的问题就如同冰山般浮出水面狠狠撞在了所有人的面前——内存速度严重拖累了“争气芯”的处理能力! “秦工!李工!你们看!”负责模拟测试的年轻技术员小王指着示波器上那令人心焦的波形声音带着哭腔“CPU大部分时间都在‘空转’! 它在等内存把数据送过来!这效率……这效率简直没法看啊!” 示波器屏幕上代表CPU工作状态的波形高高低低但大部分时间都处于低电平的等待状态只有短暂的高电平脉冲显示它正在实际运算。
就像一辆动力澎湃的跑车却因为油箱供油管太细只能跑跑停停。
实验室里的气氛瞬间降到了冰点。
李文军盯着那刺眼的波形脸色铁青。
他快速翻阅着刚刚确定下来的RISC架构设计图越看心越沉。
RISC架构依赖于频繁的内存访问来获取指令和数据如果内存速度跟不上那么架构本身的优势将荡然无存甚至因为更多的访存请求而性能更差! “是我们太乐观了……”李文军颓然放下图纸揉了揉发胀的太阳穴“只考虑了指令集本身的效率却忽略了内存这个最大的瓶颈。
按照现在的访问延迟‘星河一号’的实际性能可能连设计指标的三分之一都达不到!” “三分之一?”张海洋眼睛一瞪“那还不如俺们之前用算盘扒拉快呢!这不成笑话了?!” 吴思远也是眉头紧锁他提出了一些国际上常用的解决方案:“增加缓存?或者采用更高速度的内存颗粒?但前者设计复杂后者……以我们目前的工艺和外汇储备几乎不可能获得大批量高性能的进口内存。
” “进口指望不上只能靠自己!”秦念的声音打破了低迷的气氛。
她走到测试台前目光锐利地盯着那迟缓的波形“内存墙必须撞破!没有退路!” 她脑海中飞速运转【苏清河的科研心得】与【材料微观分析】能力同时启动无数关于信号传输、材料特性、电路优化的知识碰撞交织。
“传统的内存架构是并行访问数据位宽越大布线越复杂信号同步越困难速度提升的瓶颈也越明显。
”秦念喃喃自语手指无意识地在空中划动着“能不能……换个思路?” 就在这时苏老师走进了实验室。
他显然已经听说了这边遇到的困境。
“遇到坎了?”苏老师温和的声音让焦灼的众人稍微安定了一些。
李文军连忙将情况简要汇报了一下重点提到了内存访问延迟的巨大问题。
苏清河听完沉吟片刻目光落在了实验室角落一台正在工作的老式示波器上那上面连接着几条测试用的同轴电缆。
“我记得……当年在……为了接收更远的广播信号避免干扰我们尝试过一种方法。
”苏老师缓缓开口带着回忆的神色“不是把所有信号混在一起传输而是把它们……‘排好队’一个一个按照顺序发送和接收。
虽然单个信号慢了但总体效率和稳定性反而大大提高了。
” “排队?顺序传输?”李文军愣了一下随即眼中猛地爆发出惊人的光彩“苏老师您是说……串行传输?就像……就像串联电路和并联电路的区别?” “串行传输?”吴思远也愣住了这个概念在当时的内存设计领域堪称离经叛道!所有主流内存都是并行架构追求更宽的数据位宽来实现高带宽。
“对!串行!”秦念猛地一拍手眼中闪烁着兴奋的光芒“苏老师您提醒我了!并行总线在高速下的信号完整性问题是个噩梦! 而串行总线虽然单根线速率要求高但布线简单干扰小更容易实现高频操作!我们可以设计一种高速串行内存总线!” 这个想法太大胆了!所有人都被震住了。
“可是……秦工”小王技术员怯生生地提出疑问“串行传输需要非常高速的串并转换电路而且协议设计、时钟同步都是巨大的挑战……我们国内根本没有先例啊!” “没有先例我们就创造先例!”“吴工你负责带队参考国际上前沿的串行通信协议思想设计我们自己的高速串行内存接口协议! 李工你带人攻克高速串并转换电路利用‘争气芯’的工艺潜力把它集成到内存控制器里!” 她顿了顿目光转向张海洋:“海洋师傅最关键的部分交给你!我们需要一种低损耗、高稳定性的接口连接器还有PCB板上的高速差分信号线对阻抗匹配和信号完整性要求极高!能不能做出来?” 张海洋看着秦念眼中那不容置疑的信任和决绝一股豪气直冲头顶他把胸脯拍得砰砰响:“秦工你放心!就算是用锉刀一点点抠俺老张也给你把符合要求的连接器和板子抠出来!” 本小章还未完请点击下一页继续阅读后面精彩内容!。
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