第二百四十五章 考核
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麵對白雲天讓他們研發3d顯卡的要求,衡所長並沒有感到任務艱巨,輕鬆地問道:“是ge圖形處理器?”
ge是美國sgi公司研發的3d圖形處理器,核心為四位向量的浮點運算o通過寄存器定製碼,定製出不同的功能,以實現矩陣、裁剪、投影等圖形渲染功能o
它也是迄今為止,世界上第一枚3d圖形芯片o
從84年問世,至今已有近十年時間,流出的各種技術資料很多,計算機所對其並不陌生o
白雲天看著他的眼睛,隻回答了兩個字:“不!我要你們自己研發一款圖形處理器!”
計算機所的人集體大嘩o
衡所長整個人都蒙了,茫然地回答道:“這不可能!”
“為什麽不可能?”白雲天反問道,“我想你們對微處理器熟悉的,哪怕沒有做過,也應該展開過研究o圖形處理器與微處理器一樣,同樣包含邏輯控製、運算、存儲單元,並且因為處理的數據較為單一,結構更為簡單,據我所知,國內在並行運算上有相當積累,從哪個角度來說,都沒有道理做不出來?”
從結構來說,圖形處理器其實也是一種微處理器o
隻不過現有的微處理器與圖形處理器,一個是采用複雜指令架構,另一個則是采用精簡指令架構o
所謂複雜指令架構,就是處理器內集成了所需的所有控製指令,然後根據需要處理的數據類別,分別送至不同的控製邏輯單元進行運算o
而精簡指令架構,則是隻選用某幾種最常用的指令,然後將大量的運算單元交給這幾個邏輯控製單元使用,以加快運算速度o
芯片內部尺寸是有限的,複雜指令占據了大量空間,就導致能容納的運算單元有限o為了不致出現數據堵塞,隻好采用排隊的方式,依序進行處理o
精簡指令架構本身運算單元就很多,完全不需要排隊o反而為了加快數據處理速度,通常設置有多條數據處理流水線,可以並行運算o
圖形處理器因為處理的數據較為特殊,通常是在短時間處理海量的相同運算,故此多采用精簡架構o
國內雖然曆來不重視小型機、微型機,但是對關係到科研、國防等國家核心命脈的巨型機,投入了大量的人力物力o也正是因為電子工業的落後,使得我們隻能大力挖潛,摳各種細節,將硬件的潛力盡可能全部發揮出來o
尤其是在並行運算的算法上,國內破有獨到之處o
而這,正是精簡指令型處理器設計過程中,性能能否得到充分發揮的核心所在o
“複雜指令架構的微處理器,現在國際經驗是兩三年才能推出一款o但是精簡架構處理器,因為設計簡單,隻需要三五個月,就能設計出來o難道衡所長對此沒有任何信心?”白雲天步步緊逼道o
衡所長苦笑道:“就算我們設計出來了,又有什麽用?中科院最高精度的光刻機也隻有三微米,隻能實驗室少量製備o而批量生產的精度隻有五微米,連第一代ge的標準都達不到,設計出來又有什麽意義呢?”
他這番話,不光是計算機所,就是周培他們聽了,也是默然無語o
白雲天笑了:“國內的集成電路製造水平是不高o但是七十年代研發國產計算機的時候,可以將8086拆為幾塊芯片,我們為什麽不能?”
國內首次微處理器國產化嚐試,就是對進口來的少量8086進行逆向研究,測繪出了處理器內部電路o由於當時集成電路製備能力不足,無法在一塊集成電路上集中所有功能,於是研究人員大膽地將其拆分為多塊,以其為基礎,研發出了國產小型計算機o
可惜國內重視大型機、巨型機的傳統,使得這款國產計算機隻少量生產了數十台,以供部分科研院所使用以後,相關資料就徹底被封存o
“拆為幾塊?”衡所長和其他人都愣住了,結結巴巴道,“這,這能用嗎?”
“當然可以!”白雲天肯定地回答道o
這並非他胡亂決策o
事實上,根據製造史回顧中的介紹,再過兩年,3dfx公司推出的voodoo3d加速卡,就是采用的拆分法o
作為一款被稱為劃時代產品的巫毒卡,第一次將原本由cpu運算的光照貼圖、紋理調色、半透明混合、窄頻壓縮、霧化等多種3d必備功能,全部采用硬件流水線管道實現,大大解放了cpu的運算壓力,讓全世界計算機用戶看到了一個炫目多彩的3d世界o
由於製程技術限製,巫毒卡不得不剔除了傳統的2d顯示,但這仍不夠o
為了在一張卡上達到最佳的3d效果,他們不得不將圖形處理器一分為三,分為一枚像素運算芯片、兩枚渲染貼圖芯片,三枚芯片共同組成了這款引發轟動,未來銷量占據全球百分之九十計算機市場的偉大作品o
所有的計算機迷們都為之而瘋狂,無數的遊戲廠商毅然投入3dfx的懷抱o
即便這款顯卡沒有2d顯示功能,尷尬到不串聯到另一塊2d顯卡上,連開機都做不到的程度,計算機迷們仍然對其推崇備至o
大家對其的癡迷程度,已近乎於一種神聖的程度o
也正因為對它的瘋狂追捧,許多計算機迷們開口閉口就是巫毒,以至於外界都開玩笑地將其稱之為巫毒教徒o
正是有現實的例子,白雲天才敢給他們下這個任務o
“我不要你們研發出多好的3d顯卡,隻要求具備基本的頂點定位、頂點處理、光柵化計算、像素處理、輸出,這幾個基本功能,連紋理貼圖都不需要!”
圖形處理,首先是頂點定位o
將頂點連接起來,就構成了球、立方體、三角體、多維體等三維物體的基本外形o
經過計算,將圖形與顯示器像素一一對應,根據分辨率高低做一定取舍,即光柵計算o
對應的完整圖形像素,臨時暫存於存儲器內,按需要傳輸至顯示器,即完成了顯卡的全部功能o
正常來說,還需要經過一道紋理貼圖,讓圖像變得更加美觀o
隻是這項功能太吃硬件,為簡化設計,白雲天就將其拿下,暫時不做要求o
這就是一次考核o
