四合院我一心科研重工强国第731章 CDC7600计算机难度

从坐在车上李枭心中也是琢磨起了CDC7600超级计算机的研究。

CDC7600超级计算机绝对是计算机发展史上的一个重要里程碑已经脱离了普通计算机的范围而是超级计算机。

也是能广泛应用于核武器模拟、气象预测、流体力学等尖端科学计算领域。

当然想要达到这个年代计算机的巅峰也不是那么一件容易的事情也面临着一系列突破性挑战。

像是CPU。

就是多功能单元并行架构采用 “指令级并行” 思想包含10个独立功能单元按任务分工。

这十个划分两个负责2个浮点加法器负责处理加减、比较两个负责浮点乘法器处理乘法、平方一个则是负责浮点除法器另外剩余的五个。

两个负责处理地址计算、逻辑操作可以说是整数运算单元。

剩余的三个则负辅助功能单元也就是处理移位、数据转换、指令译码等等！ 也正因为这种设计才让CDC7600计算机那么快。

但想要制造出来多功能单元并行架构可不是那么容易的是制造CDC7600计算机中最难的一个瓶颈。

它需要挑战硬件设计、软件适配、系统协同等多个层面也需要突破物理极限、逻辑复杂度和工程实践的三重约束。

就拿硬件来讲10个独立功能单元就需通过交叉开关网络实现动态互联而这其中仅控制逻辑就包含约10万个晶体管此外还要开发出动态指令调度器用于进行调节。

不仅如此10万个晶体管这还不是全部的电子元件还需要用到100万个电阻电容以及一些集成电路。

这就又面临一个问题那就是焊接的问题要知道现在还是手工焊接的时代想要把这些原件连接起来那可以说是一场“噩梦”。

在上一次的大型晶体管计算机的制造上李枭已经经历过一次它是真的不想经历第二次。

但这年代的印刷电路板仅能实现16层布线这就很难办了或许也只能向上一样向上面打报告调集全国能调集的所有八级电工师傅来一起完成这一项工作。

利用人海战术来解决。

其次就是散热问题。

要知道采用ECL也就是发射极耦合逻辑虽然能实现10纳秒的运算周期但每个门电路功耗达10毫瓦整机功耗高达50千瓦如此高的耗电可是意味着会散发出大量的热量。

而在这种情况下按照晶体管的特性ECL电路工作温度超过 55℃时晶体管增益下降 30%可能导致运算错误 所以这台计算机必须使用液冷 + 风冷混合系统普通的散热根本就没作用但要知道氟利昂冷却液容易泄露这就必须在这方面做出设计防止泄露那样一来不仅麻烦其部署成本也堪比小型发电站。

耗费十分的大。

不过这不是最重要的最重要的还是软件生态问题。

这个年代的FORTRAN编译器无法自动识别并行指令这又是一款新机型必须要程序员需手动调整代码顺序以匹配硬件架构。

虽然李枭在网上搜索出了CDC7600超级计算机的设计思路以及设计图也在一些书籍上找到了关于CDC7600超级计算机程序的内容。

但因为这款计算机距离前世太过于久远一些资料也是很难搜索到的特别是程序这一块。

这就意味着他需要耗费更多的时间去研究并且还很容易出错。

此外还有资源分配精细化CDC7600超级计算机之所以可以让10个单元一起工作完全依赖于硬件级任务调度器这个任务调度器实时监测 283亿晶体管的负载状态。

它的复杂程度可是一点也不比研究出程序来的低。

最后就是存储速度与CPU的代差鸿沟要知道CDC7600超级计算机它导弹的CPU运算周期是10纳秒主存存取周期为780纳秒速度相差78倍。

如果每次CPU每次运算都要等待主存数据这也就意味着并行优势将完全被抵消也就没有必要设计出这款计算机。

这也是这个年代普遍存在的“存储墙” 问题。

想要解决这一问题还是要从两方面下手一个就是增加 “预取缓冲”设置来自动提前读取下一条指令和后续数据还有就是优化存储控制器采用“流水线访问”这样一来就能够将连续访问的平均延迟降低。

来从侧面解决这一问题不影响计算机的运算速度。

想着这些李枭感觉没个半年一年的想要完成这计算机的制造不可能不过好在现在的计算机研究所可以说是人才辈出。

一个个都是后世有名的科研人才有了这些人的加入他也不需要操那么多的心告诉他们研究的方向研究的办法让带着众人去研究就可以。

不然的话同时开展三个项目的研究他可受不了在着媳妇现在又生了二胎他也要多照顾一下多把一些心思放在家庭上面。

但就算如此此次要调集的人员少说也要有近千名来一起来完成这一项工程。

还是要写一份申请报告的来让上边调资源调人才不过问题应该不大。

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