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龍騰世紀 第一百九十八章 CPU的成功和缺陷 文 / 不死書蟲

    cpu的功能極為簡單,只能實現基本的8位元整數和浮點數加減法運算,32位尋址,外設數據讀取,這三個最簡單也最基本的操作,比1971年的4004還要簡單,起碼4004還集成了2300個晶體管,但這個超級巨大的cpu,卻只有1035個光柵管。

    本來,左廉認為應該叫光晶管,光學晶體管的意思,不過洪森堅決不同意,光晶管可是下一代計算機的基礎,現在叫了,以後叫什麼……關鍵是,那一大堆資料,改名字也是個大問題。

    左廉對洪森的堅持感到無語兼莫名,不過,這東西的原理大概就是個篩子,光柵管就光柵管吧,名字而已,不管叫什麼,結果不會兩樣。

    電源接通,市場上購買的346只激光二極管點亮,無數激光縱橫交織,細密的光網瞬間籠罩了「八仙桌」,原本讓人有些惡寒的「茶几」,忽然變得有些夢幻。

    光網很平穩,貌似一成不變,但看看邊上兩台計算機中,如抽風一般不斷扭曲變化的曲線,邊上幾個子窗口裡瀑布一樣的數據,就知道只是眼睛被欺瞞了。

    實際上,這些光束,是在以每秒上百億次的速度不斷變化,交織成了一個看上去靜態的網格。

    「好像不錯啊,左工。」洪森電源接通,看運轉正常,就走到左廉背後一起看著呈弧形排開的十二個顯示器上不斷刷新的數據,雖然不怎麼懂。

    「嗯,系統相當平穩,測試算成了。」左廉雙手抱胸,一邊來迴環視各個顯示屏上的數據,一邊說道:「不過,如我所料,瓶頸也出現了。」

    「數據傳輸?」早有預計,所以洪森很平靜。

    「是的,數據傳輸瓶頸。」左廉點動鼠標,把三個統計窗口拉到當前屏幕上,指著說道:「讀取光學ram要12納秒,但讀取電子ram卻需要417納秒,cpu的運算單元有90%的時間是空耗,差距太大了,就是用高速cache,也很難解決傳輸瓶頸。」

    「沒辦法,光電要轉化,有這速度已經不錯了。」洪森聳聳肩,「大不了以後用光學內存好了。」

    計算機是個系統,單單cpu是沒法用的,又不是單片機。

    所以,這套cpu測試裡,特意製造加載了1kb的外置光路內存,同時還外接了一根目前最快速的ddr3內存,作為對比測試,硬盤就算了,一個納秒級,一個毫秒級,那東西跟內存沒有可比性。

    結果,果不其然,光路cpu讀取ddr3內存的速度,遠遠小於普通電子cpu的讀取速度,普通cpu讀取一般只需要30∼50納秒,而現在成了400多納秒,這就造成了數據傳輸瓶頸。

    如果說的簡單點,就是光路cpu每秒可以處理100gb數據,但每秒卻只能讀取2gb數據,所以,光路cpu在90%的時間裡,都是停工待料。

    這種問題在電子類cpu上一樣存在,cpu的運轉速度遠遠高於內存,更不要說硬盤,所以cpu內部都要要配備l1、l2、l3緩存,甚至某種時候都被當作cpu性能的體現。

    不過,現在是光路cpu對上電子內存,有了光電轉換問題存在,這個時間就大的有點誇張,有點讓人接受不了了。採用緩存是個主意,但那個成本……

    「整個體系都得改變,不單單是內存,還有硬盤,還有總線等等。」左廉搖頭,然後幸災樂禍的說道:「小林子這下要頭疼了,我只管cpu,他可得把整個計算機體系都考慮進去,哈哈哈哈!」

    「測試過關,cpu算是能造了?」洪森可不管你體系改變,整個光一代設計圖都在腦袋裡,怎麼改都沒問題。

    「差不多吧,基本上我已經有數了,按照現有的cpu電路,改造出一款光路cpu沒什麼問題,萬變不離其蹤。」左廉轉身,看看大如「八仙桌」的cpu,說道:「至於真正的光路cpu,就不是短期能弄出來的了,現有cpu設計理念甚至外部配件的設計理念,全都得洗牌。」

    「洗就洗吧,遲早的事情。」洪森搖頭,「那預測下,這個光路cpu製造出來,速度能有多快,4g?」

    左廉搖頭,說道:「頻率至上論,不過是intel為了打壓對手折騰出來忽悠人的,同一家,同一架構大概還能比比,但換一家,甚至同一家換一個架構,這東西就是廢物,比如奔騰和賽揚,同流水線下來的,主頻相同,甚至架構都相同,兩者計算力一樣?」

    「好吧,算我問錯了。」洪森翻翻白眼,這老頭成心假裝聽不懂是不是,「我問的是實際執行指令速度,或者說跟現在主流cpu的類比,大概能在哪一個檔次?」

    「單論cpu,比現在任何一款都要強的多。」左廉笑笑,說道:「畢竟,這玩意不像電子cpu,不需要考慮什麼發熱問題,頻率可以做的飛起來,10g、20g都能往上堆,加上多核心並行計算,單純計算力上,超越現有所有cpu毫無問題。」

    「不過,還是數據傳輸瓶頸沒法解決吧。」洪森皺眉問道,是不是應該把多路光感並行傳輸技術拿出來呢,可拿出來怎麼解釋啊。

    「只是一方面,數據傳輸瓶頸,大不了如你說的採用光路內存好了,集成大容量緩存也能解決。主要的不是這個,更主要的是激光器。」左廉揉揉眉毛,指著激光二極管說道:「這才集成了幾個光……光柵管,就用來300多個激光管……」

    「還不是你技術不過關,否則30個都用不了,哪裡需要這麼多。」洪森翻了個白眼。

    「……哪兒那麼多廢話,第一次設計,能成功就不錯了,我又不是學光傳導的。」左廉沒好氣的說道,「別說30個,就是20個,甚至10個,幾千萬上億光柵管集成到一起,這激光器數量一樣要命,這些東西點亮要電的,加起來發熱量不比電子管低。」

    「笨,誰規定一定要用激光器的,這是光啊,不會分光嘛。我拿兩個鏡子面對面,一束光照上去,不斷折射反射,你說最後會變幾束。反正cpu內部就那麼屁大點地方,能需要多大的流明,只要能驅動光柵管就夠了。」

    「想得到美,cpu屁大點的地方,哪裡能放那麼多的稜鏡,再說現在稜鏡蝕刻工藝都不知道哪兒來呢,蝕刻不夠準確,光到處亂飛,這cpu怎麼運轉。」

    洪森噎了,難道說我這裡有全套……敢說出來就等著進小黑屋吧,頭疼啊!

    不過,洪森腦袋裡到底有太多的零碎,眼睛一轉,忽然想起來一樣東西,說道:「那普通光濾波好了,只要光路夠窄,同頻的同向自然光,跟激光也沒區別,一樣驅動光柵管。」

    「可行倒是可行,不過可靠性怎麼辦?」左廉指了指放在檯子下方的計算機機箱,說道:「外部采光,你cpu也得放開,這光路可就全亂套了,就算是部分放開,先不論cpu成品率,這透光窗口的潔淨本身就是大問題。」

    「我們原來有個顯示器計劃,在光伏套件之前研發成功之前就有。」洪森沒直接回答,把話題拉到了別處,「如果不是顯示器投資太大,我們也不會把光伏拿出來了,我們作為小屁民,我想你能明白光伏的危險性。不過這個顯示器呢,跟現有顯示器完全不同,不是液晶,而是採用一種塗料一樣的自發光材料,亮度可以根據電壓調整……」

    左廉眼睛亮了,一下子明白過來,不等洪森說完,就急急打斷道:「那東西亮度如何?發熱量如何?」

    「冷光源,發熱幾乎沒有。亮度不算太強,作為顯示器得加背光,不過,cpu裡面距離都是納米級別,用得到什麼亮度,就是對外接口有些麻煩,這東西產生的光發散性強,肯定沒法應用到光纖上。」

    「沒關係,大不了加裝幾個激光器好了。你怎麼不早說,有樣品嘛?」左廉迫不及待,連忙的追問。

    「這不剛想起來,否則我幹嘛還買激光二極管,丫的,還120塊一個的貴價貨,現在財政正緊缺來著。」

    「好了,好了,到時候我幫你報銷好了。」左廉急不可耐,「快點拿出來,做個試驗,看看行不行。」

    「……好吧,你等著。」

    唉,早知道明天說了!

    得盡快把這位仁兄弄走,否則這裡不得安生。

    最後詛咒一句,死鬼鬼,你丫不仗義啊,見勢不妙跑的真快,讓老子一個人受罪!
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