四合院我跟国家提出南天门计划第314章 算力的困境

“苍穹之眼”分布式雷达网络的创新架构虽然巧妙地规避了超高功率发射管和巨型天线阵列的制造难题却将另一个更为棘手的挑战推到了台前——海量数据的实时处理能力。

设想中的雷达网络多个分散的接收站将同时捕捉来自广阔空域的目标反射信号这些信号微弱、混杂着各种噪声和干扰数据量极其庞大。

要从中快速、准确地提取出真实目标的信息并完成定位、跟踪甚至初步的识别需要进行的相关运算、滤波运算、傅里叶变换等计算操作其复杂度和计算量对现有的计算设备而言是一个天文数字。

在项目推进协调会上负责信号处理算法的专家团队组长一位戴着深度眼镜、不修边幅的中年研究员指着初步估算的数据流量和运算需求图表脸色发苦： “张总师按照方案即便是最低配置的初步组网每秒需要处理的数据量也超过百万字节核心运算单元每秒需完成千万次以上的浮点运算。

我们现有的‘银河’系列电子管计算机最快的那台峰值速度也不过每秒五万次左右而且体积庞大、功耗惊人、稳定性差根本无法满足实时处理的要求。

” 会议室里弥漫着一种无力的焦虑。

分布式架构解决了“看得见”的问题但“看得清”、“跟得住”的关键却卡在了“算得快”上。

这就好比拥有了一张巨大的渔网却没有足够的力量及时将网拉起来鱼群依然会从网眼中溜走。

困境清晰而残酷：雷达网络的效能被孱弱的计算能力死死扼住了喉咙。

“我们自主研发的晶体管计算机项目进展如何？”张彬沉声问道将希望寄托于国内正在攻关的新一代计算技术。

“原理样机已经出来了但距离稳定、可靠、形成批量生产能力至少还需要一年甚至更久。

”负责计算机研发的同志摇了摇头“而且初代晶体管计算机的性能提升也有限能否满足‘苍穹之眼’的极端需求仍是未知数。

” 冲突从雷达本身蔓延到了支撑其运行的核心算力上。

等待意味着战略窗口期的持续流失。

张彬沉默片刻手指无意识地在桌面上敲击。

他脑海中闪过之前获得的忆阻器原理资料那代表着更遥远的未来远水难救近火。

他又想到刚刚通过签到获得的【低噪声微波放大器核心元件制造工艺】这解决了接收信号“前端”的灵敏度问题但“后端”的数据处理依然无解。

不能坐等。

必须利用现有的一切条件挤出一份可用的算力。

“我们不能等。

”张彬抬起头目光扫过与会众人“通用计算机来不及我们就做专用的！为‘苍穹之眼’量身定制一款雷达信号处理机！” 他立刻行动起来召集了集成电路、早期晶体管应用、磁芯存储器和雷达信号处理领域的骨干人员组建了一个临时的专用处理机攻关小组。

目标明确：利用国内刚刚突破、尚不成熟的晶体管和磁芯存储器技术设计制造一台专门用于处理雷达回波信号的机器。

【每日签到已开启。

是否签到？】 在攻关小组第一次会议上张彬收到了系统提示。

他心中默念签到期盼着能获得与计算相关的支持。

【签到成功！获得奖励：高纯度单晶锗材料x 200公斤。

物品已存入无限空间。

】 单晶锗！这是制造早期晶体管的关键基础材料！系统的补给再次精准命中要害。

张彬立刻安排以“特殊渠道获得的实验材料”名义将这批高纯度单晶锗提供给晶体管研制单位优先保障专用处理机所需晶体管的试制和筛选。

攻关在争分夺秒中进行。

张彬没有直接拿出超越时代的架构而是引导团队基于当前晶体管和磁芯存储器的特性进行极致的优化。

“我们的运算任务相对固定主要是大量重复的乘加运算和逻辑判断。

”张彬在白板上画着框图“不需要通用计算机那样复杂的指令系统和繁多的寻址方式。

我们可以设计一套极其精简的指令集只包含处理雷达信号最必需的那些操作。

” 他带领团队将复杂的雷达信号处理算法分解成一个个最基本的计算步骤然后为这些步骤设计对应的、硬件直接支持的简单指令。

这种思路使得处理机的控制逻辑大大简化可以将更多的晶体管资源用于构建并行计算单元和增大高速缓存（使用磁芯存储器）。

“数据流要固定减少不必要的存取开销。

”张彬强调“预先把算法流程固化在硬件逻辑中就像布置一条流水线数据进来按照既定步骤一步步处理最后输出结果。

” 在这种思想指导下团队设计出的专用雷达信号处理机虽然依旧庞大占据了好几个机柜其逻辑架构却呈现出一种异乎寻常的简洁和高效。

它舍弃了通用性将所有的计算能力都集中倾注于雷达信号处理这一项任务上。

经过紧张的研制、组装和调试当第一台样机接通电源接入模拟的雷达回波数据流时测试结果让所有参与人员都振奋不已。

其数据处理速度相比之前使用的电子管计算机提升了整整一个数量级！虽然距离理想中的实时处理还有差距但已经足以支撑“苍穹之眼”网络进行初步的、有限范围的探测和跟踪演示验证为后续更强大处理机的研制赢得了宝贵的时间也积累了宝贵的经验。

收获的不仅仅是一台机器更是一种在极端限制条件下通过软硬件协同优化、专机专用的设计思路。

一位参与设计的老工程师在仔细研究了处理机的控制逻辑后摸着下巴感叹：“张总师提出的这个设计思想把指令精简到极致靠硬件并行和流水来提升速度……这思路倒是有点意思感觉……感觉像把力气都用在刀刃上不像以前那套东西包袱太重。

” 张彬闻言心中微微一动。

这款为解燃眉之急而生的专用处理机其逻辑架构似乎在不经意间隐约体现了后来被称为RISC（精简指令集）的设计理念雏形。

算力的困境暂时找到了一个突破口而由此孕育出的设计思想或许将在未来的某一天绽放出更加耀眼的光芒。

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