孫宇和錢浩也面面相覷。他們是搞電路的,知道這其中的難度。用分立元件搭一個簡單的加法器都夠嗆,更別說一個完整的cpu了。
“我知道這聽起來很瘋狂。”鄭昊看著眾人懷疑的目光,臉上卻帶著一絲笑容,“但我們別無選擇。我們不能因為沒有最好的工具,就放棄最好的設(shè)計。我們先用‘笨辦法’,把cpu和存儲器模塊的功能給實現(xiàn)出來。”
他走到黑板前,畫了一個簡單的邏輯門電路圖。
“一個與門,我們可以用兩個晶體管和幾個電阻搭建。一個非門,一個晶體管就行。有了與門和非門,我們就能搭建出或門、異或門,進而搭建出觸發(fā)器、寄存器、加法器”鄭昊在黑板上飛快地畫著,一個個復雜的邏輯單元在他的筆下變得簡單清晰。
“最終,我們可以用成百上千個這樣的分立元件,一塊一塊地,拼湊出一個簡陋的‘cpu’和‘存儲器’。”鄭昊的眼神亮得驚人,“它的體積會很大,功耗會很高,速度會很慢。但它能跑!它能驗證我們的總線架構(gòu),能驗證我們的操作系統(tǒng)!”
“這就像我們修自行車,沒有現(xiàn)成的軸承,難道我們就不能用鋼珠和鐵圈自己磨一個嗎?”劉天柱突然插了一句,他雖然不懂微電子,但他懂這種“土法煉鋼”的韌勁。
林教授看著鄭昊,他知道這個年輕人不是在胡鬧。這是在絕境中尋找生機,是在用一種近乎原始的方式,去實現(xiàn)最先進的理念。這需要極大的勇氣,也需要深厚的理論功底。
“鄭組長,您說得有道理。”馬前德的聲音有些沙啞,他看著鄭昊畫的邏輯圖,腦子里飛快地計算著,“這確實是目前唯一可行的路。但工作量會是天文數(shù)字。而且,用分立元件搭建的cpu,它的性能,能滿足數(shù)控系統(tǒng)的實時性要求嗎?”
“所以我們需要優(yōu)化。”鄭昊看向周煜,“周煜同志,青華大學在邏輯電路設(shè)計方面有豐富的經(jīng)驗。我們需要設(shè)計出最精簡的指令集,最優(yōu)化寄存器分配,以及最緊湊的邏輯電路結(jié)構(gòu)。把每一個晶體管的性能都壓榨到極致!”
他轉(zhuǎn)向?qū)O宇和錢浩:“孫宇同志,錢浩同志,你們是電路專家。我們需要你們把這些理論上的邏輯電路,用我們能弄到的國產(chǎn)晶體管、電阻、電容,以最巧妙、最緊湊的方式,焊接出來。這需要你們發(fā)揮極致的工藝水平!”
鄭昊又看向小張和小李:“小張,小李,你們的任務更重了。我們這個‘土制cpu’的性能是有限的,這意味著我們的操作系統(tǒng)必須極致精簡,每一個指令都要斤斤計較。你們要用機器語言,把操作系統(tǒng)的核心功能,用最少的代碼量實現(xiàn)出來。你們的程序,將直接決定這個‘土制cpu’的運行效率!”
一番任務分配下來,所有人都被震撼了。這哪里是搞研發(fā),這簡直是搞一場“微電子領(lǐng)域的長征”!
“好!就這么辦!”林教授終于拍板,“沒有條件,創(chuàng)造條件也要上!這就是我們中國科研工作者的精神!”
接下來的日子,青華園的這間實驗室,徹底變成了熱火朝天的戰(zhàn)場。