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第二百四十五章 考核

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面对白云天让他们研发3d显卡的要求,衡所长并没有感到任务艰巨,轻松地问道:“是ge图形处理器?”

ge是美国sgi公司研发的3d图形处理器,核心为四位向量的浮点运算o通过寄存器定制码,定制出不同的功能,以实现矩阵、裁剪、投影等图形渲染功能o

它也是迄今为止,世界上第一枚3d图形芯片o

从84年问世,至今已有近十年时间,流出的各种技术资料很多,计算机所对其并不陌生o

白云天看着他的眼睛,只回答了两个字:“不!我要你们自己研发一款图形处理器!”

计算机所的人集体大哗o

衡所长整个人都蒙了,茫然地回答道:“这不可能!”

“为什么不可能?”白云天反问道,“我想你们对微处理器熟悉的,哪怕没有做过,也应该展开过研究o图形处理器与微处理器一样,同样包含逻辑控制、运算、存储单元,并且因为处理的数据较为单一,结构更为简单,据我所知,国内在并行运算上有相当积累,从哪个角度来说,都没有道理做不出来?”

从结构来说,图形处理器其实也是一种微处理器o

只不过现有的微处理器与图形处理器,一个是采用复杂指令架构,另一个则是采用精简指令架构o

所谓复杂指令架构,就是处理器内集成了所需的所有控制指令,然后根据需要处理的数据类别,分别送至不同的控制逻辑单元进行运算o

而精简指令架构,则是只选用某几种最常用的指令,然后将大量的运算单元交给这几个逻辑控制单元使用,以加快运算速度o

芯片内部尺寸是有限的,复杂指令占据了大量空间,就导致能容纳的运算单元有限o为了不致出现数据堵塞,只好采用排队的方式,依序进行处理o

精简指令架构本身运算单元就很多,完全不需要排队o反而为了加快数据处理速度,通常设置有多条数据处理流水线,可以并行运算o

图形处理器因为处理的数据较为特殊,通常是在短时间处理海量的相同运算,故此多采用精简架构o

国内虽然历来不重视小型机、微型机,但是对关系到科研、国防等国家核心命脉的巨型机,投入了大量的人力物力o也正是因为电子工业的落后,使得我们只能大力挖潜,抠各种细节,将硬件的潜力尽可能全部发挥出来o

尤其是在并行运算的算法上,国内破有独到之处o

而这,正是精简指令型处理器设计过程中,性能能否得到充分发挥的核心所在o

“复杂指令架构的微处理器,现在国际经验是两三年才能推出一款o但是精简架构处理器,因为设计简单,只需要三五个月,就能设计出来o难道衡所长对此没有任何信心?”白云天步步紧逼道o

衡所长苦笑道:“就算我们设计出来了,又有什么用?中科院最高精度的光刻机也只有三微米,只能实验室少量制备o而批量生产的精度只有五微米,连第一代ge的标准都达不到,设计出来又有什么意义呢?”

他这番话,不光是计算机所,就是周培他们听了,也是默然无语o

白云天笑了:“国内的集成电路制造水平是不高o但是七十年代研发国产计算机的时候,可以将8086拆为几块芯片,我们为什么不能?”

国内首次微处理器国产化尝试,就是对进口来的少量8086进行逆向研究,测绘出了处理器内部电路o由于当时集成电路制备能力不足,无法在一块集成电路上集中所有功能,于是研究人员大胆地将其拆分为多块,以其为基础,研发出了国产小型计算机o

可惜国内重视大型机、巨型机的传统,使得这款国产计算机只少量生产了数十台,以供部分科研院所使用以后,相关资料就彻底被封存o

“拆为几块?”衡所长和其他人都愣住了,结结巴巴道,“这,这能用吗?”

“当然可以!”白云天肯定地回答道o

这并非他胡乱决策o

事实上,根据制造史回顾中的介绍,再过两年,3dfx公司推出的voodoo3d加速卡,就是采用的拆分法o

作为一款被称为划时代产品的巫毒卡,第一次将原本由cpu运算的光照贴图、纹理调色、半透明混合、窄频压缩、雾化等多种3d必备功能,全部采用硬件流水线管道实现,大大解放了cpu的运算压力,让全世界计算机用户看到了一个炫目多彩的3d世界o

由于制程技术限制,巫毒卡不得不剔除了传统的2d显示,但这仍不够o

为了在一张卡上达到最佳的3d效果,他们不得不将图形处理器一分为三,分为一枚像素运算芯片、两枚渲染贴图芯片,三枚芯片共同组成了这款引发轰动,未来销量占据全球百分之九十计算机市场的伟大作品o

所有的计算机迷们都为之而疯狂,无数的游戏厂商毅然投入3dfx的怀抱o

即便这款显卡没有2d显示功能,尴尬到不串联到另一块2d显卡上,连开机都做不到的程度,计算机迷们仍然对其推崇备至o

大家对其的痴迷程度,已近乎于一种神圣的程度o

也正因为对它的疯狂追捧,许多计算机迷们开口闭口就是巫毒,以至于外界都开玩笑地将其称之为巫毒教徒o

正是有现实的例子,白云天才敢给他们下这个任务o

“我不要你们研发出多好的3d显卡,只要求具备基本的顶点定位、顶点处理、光栅化计算、像素处理、输出,这几个基本功能,连纹理贴图都不需要!”

图形处理,首先是顶点定位o

将顶点连接起来,就构成了球、立方体、三角体、多维体等三维物体的基本外形o

经过计算,将图形与显示器像素一一对应,根据分辨率高低做一定取舍,即光栅计算o

对应的完整图形像素,临时暂存于存储器内,按需要传输至显示器,即完成了显卡的全部功能o

正常来说,还需要经过一道纹理贴图,让图像变得更加美观o

只是这项功能太吃硬件,为简化设计,白云天就将其拿下,暂时不做要求o

这就是一次考核o

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