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第321章从零开始的“长城二号”(第1/2页)
正月十六，清晨六点。
陈星睁开眼睛时，有那么几秒钟不知道自己身在何处。
不是陕北窑洞低矮的土炕，不是火车硬座车厢摇晃的座椅，而是一张真正的床。
虽然只是基地临时宿舍的铁架床，铺着薄薄的褥子，但平整，干净。
他猛地坐起来，环顾四周。
十平米左右的房间，摆着四张床，其他三张都空着。
靠窗有张旧桌子，桌上摆着他昨晚修改到凌晨的设计图。
不是梦。
他真的在这里，在香山基地，在中国计算机技术的最前沿。
陈星跳下床，用最快的速度洗漱。
水龙头里流出的自来水冰凉刺骨，但他毫不在意，甚至觉得清醒。
换上那身不太合身的旧军装，他小心翼翼地把设计图叠好，装进布包。
王技术员说了，今天上午要开项目启动会。
推开房门，走廊里已经有人走动。
穿着蓝色工装的技术员们端着搪瓷缸子，匆匆走向食堂。陈星跟着人流，心里有些忐忑。
食堂里热气腾腾。
大桶里是玉米粥，筐里是窝头，还有一小盆咸菜。
陈星学着别人的样子，打了一份，找了个角落坐下。
刚吃两口，对面坐了个人。
“新来的？”对方三十多岁，戴着眼镜，头发有些乱，像是一夜没睡。
“嗯，我叫陈星，昨天刚报到。”陈星连忙说。
“杨振华。”对方简单自我介绍，咬了口窝头，含糊不清地说，“听说你是自学的？”
“是……自学的，可能有很多不足。”
杨振华推了推眼镜，仔细打量他：“赵总工说你画了个4位处理器架构图，能给我看看吗？”
陈星赶紧放下窝头，从布包里拿出那沓纸。
杨振华接过来，一边吃一边看。
他的阅读速度极快，几乎是一目十行，但偶尔会停下来，盯着某处思考几秒。
“这里，”他指着一处电路设计，“你用二极管做与门，理论上没错，但实际应用中会有压降问题。为什么不用晶体管？”
“我……我没学过晶体管电路。”陈星脸红了，“那本书只讲到电子管和二极管。”
杨振华抬起头，看了他一会儿，忽然笑了：“半本书，学到这个程度，很不错了。”
他把图纸还给陈星：“吃完饭去会议室。今天启动‘长城二号’项目，你是设计组的。”
“设计组？”陈星愣住，“我才刚来……”
“赵总工点的名。”杨振华站起来，端着空碗，“抓紧吃，八点准时开会。”
看着杨振华离开的背影，陈星心跳加速。
设计组？
他能行吗？
上午八点，会议室里坐满了人。
陈星找了个角落的位置坐下，尽量不引人注意。
但陈启明一进来就看见了他，招手让他坐到前面。
“过来，坐这儿。”陈启明指着身边的位置，“一会儿要分组讨论，你跟紧我。”
“陈老师，我……”
“别叫我老师。”陈启明拍拍他肩膀，“咱们都是同事。”
“赵总工说了，你是设计组的，那就得参与核心讨论。别怕，有什么不懂就问。”
陈星点头，手心却在出汗。
八点整，赵四准时推门进来。
他今天穿了件灰色的中山装，显得很精神，但眼下的阴影透露出昨晚又熬夜了。
“人都到齐了，咱们开始。”赵四走到黑板前，没有寒暄，直接进入主题。
“今天会议只有一个议题：‘长城二号’8位微处理器项目，正式启动。”
他在黑板上写下几个大字：
目标：Intel8080级别
集成度：5000晶体管
主频：1MHZ
时间：三年，1979年底前完成设计定型
会议室里响起低低的议论声。
“安静。”赵四敲了敲黑板，“我知道大家在想什么。难，太难了。”
“咱们的‘长城一号’只有2300晶体管，良品率才15%，现在直接翻一倍还多，是不是太冒进了？”
他顿了顿，环视全场：“我告诉大家，不是我们冒进，是形势逼人。”
“国际市场上，Intel的8080已经量产，ZilOg的Z80马上要发布，MOSTeChnOlOgy的6502也出来了。”
“8位处理器时代已经到来，我们再抱着4位不放，等咱们造出来，市场早就淘汰了。”
张卫东举手：“赵总工，工艺跟不上怎么办？”
“咱们现在最多做到5微米制程，要集成5000晶体管，至少得3微米。”
“工艺渐进。”赵四写下这四个字，“这就是我们的策略。不追求一步到位，而是分阶段提升。”
“第一阶段，用现有工艺，通过优化布局，先做到集成4000晶体管。”
“第二阶段，等新光刻机到位，再往3微米走。”
林雪皱眉：“可是布局优化有极限，5000晶体管真的可能吗？”
“可能。”说话的是杨振华。
他站起来，走到黑板前，拿起粉笔，“我昨晚算了一夜。如果我们采用新的单元库设计，把标准单元的面积缩小20%，再优化布线，在5微米工艺下，极限可以做到4800晶体管。”
他在黑板上飞快地画着草图：“看，这是传统的布局方式，浪费了大量空间。”
“如果我们改成这样，用蛇形走线，这里，这里，都能节省面积。”
陈星紧紧盯着黑板。
那些复杂的图形和公式，有些他能看懂，有些完全陌生。
但他强迫自己记住每一个细节，就像在窑洞里记那些电路图一样。
“杨工的计算给了我们信心。”赵四接着说，“但光有硬件设计还不够。这次‘长城二号’项目，我要成立一个‘软件小组’。”
“软件小组？”下面有人疑惑。
“对。”赵四点头，“咱们过去只关注硬件，芯片造出来，怎么用？谁来编程？有什么软件能跑？”
“这些问题，以前可以不想，但现在必须想。因为芯片的价值，最终要靠软件实现。”
他看向张卫东：“卫东，软件小组你来牵头。”
“任务有三个：第一，开发‘长城二号’的汇编语言和编译器；”
“第二，设计一个最简化的操作系统内核；
“第三，编写基础的应用软件，比如文本编辑器、简单计算器。”
张卫东深吸一口气：“赵总工，这任务……比硬件设计还难。”
“咱们现在懂软件的人，一只手数得过来。”
“所以要从头培养。”赵四说，“从今天起，每个硬件设计师，每周至少要花一天时间学软件。”
“反过来，软件组的人也要学硬件原理。我要的是复合型人才，是既懂芯片又懂编程的人。”
会议室里安静下来。
这个要求，超出了很多人的认知范围。
在他们看来，硬件是硬件，软件是软件，就像钳工和电工，各干各的活。
“我知道大家不习惯。”赵四的声音缓和下来，“但这就是未来。”
“计算机不是孤立的芯片，它是一个系统。”
“硬件是躯体，软件是灵魂。没有灵魂的躯体是行尸走肉，没有躯体的灵魂是无根浮萍。”
他走到窗边，推开窗户。
冷风吹进来，带着早春的气息。
“同志们，咱们在做的，不是一份工作，是一场革命。一场从‘制造’到‘创造’，从‘跟跑’到‘并跑’的革命。这条路没人走过，所以每一步都得我们自己摸索。”
“可能会摔跤，会走弯路，会被人笑话。但如果我们不走，就永远只能跟在别人后面，吃别人剩下的。”
他转过身，目光扫过每一个人：“现在，愿意跟我走这条路的，留下。觉得太难想退出的，我不怪你，可以申请调去其他项目。”
没有人动。
陈启明第一个站起来：“赵总工，我跟你走。”
林雪第二个：“我也跟。”
张卫东推了推眼镜：“软件这块，我拼了命也得搞出来。”
杨振华慢条斯理：“算法我负责，没问题。”
王技术员眼圈红了：“我老婆子不懂什么软件硬件，我就知道，赵总工指的路，准没错。”
一个接一个，所有人都站了起来。
陈星也站起来了。
他站得笔直，手在微微发抖，但眼神坚定。
赵四看着这一张张脸，年轻的脸，不再年轻的脸，都有同样的光芒。
“好。”他只说了一个字。
但足够了。
会议持续到中午。
分组讨论时，陈星被分到陈启明的设计一组。
“咱们组负责CPU核心设计。”
陈启明在白板上画着框图，“算术逻辑单元、寄存器堆、指令译码器、控制单元……小陈，你对哪块最熟？”
陈星老实说：“我都……都不熟。书上只讲了原理，没讲具体设计。”
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旁边一个年轻技术员笑了：“那你来干什么？”
“小刘！”陈启明瞪了他一眼，转向陈星，“没关系，谁都是从不会开始的。”
“这样，你先跟我做指令集设计。这是芯片的灵魂，也是最考验设计功力的地方。”
他递给陈星一本厚厚的笔记：“这是我这些年收集的Intel8080指令集分析，还有Z80的一些资料。你先看，有问题随时问我。”
陈星接过笔记，沉甸甸的。
翻开第一页，工整的字迹，详细的注释，还有手绘的时序图。
“陈老师，这……”
“叫老陈就行。”陈启明拍拍他肩膀，“抓紧看，下午咱们要开讨论会。”
“记住，咱们不是简单仿制，是要设计自己的指令集。”
“既要考虑兼容性，又要考虑扩展性，还要考虑易用性。这可是个大学问。”
整个上午，陈星都泡在那本笔记里。
他像一块干渴的海绵，疯狂吸收着知识。
很多概念他第一次接触。
寻址方式、中断处理、流水线设计。
但他强迫自己理解，不懂就问，问陈启明，问组里其他人。
午饭时，他端着饭盒，一边吃一边看笔记。
杨振华坐过来，看了眼他正在看的内容。
“指令编码这一章？”杨振华问。
“嗯，看不懂。”陈星老实说，“为什么要设计这么多寻址方式？直接寻址、间接寻址、立即寻址、变址寻址……太复杂了。”
“为了灵活。”杨振华拿过他的笔，在桌上画起来，“你看，假如你要处理一个数组。”
“如果用直接寻址，你得知道每个元素的具体地址，太麻烦。”
“但用变址寻址，只需要一个基地址，一个偏移量，循环起来方便多了。”
他简单几笔，画出了一个循环读取数组的示例。
陈星恍然大悟：“原来是这样……那中断又是为什么？”
“让CPU能同时处理多个任务。”杨振华继续画，“比如你在计算，突然有键盘输入。”
“如果没有中断，你得不停地去查键盘有没有按，浪费CPU时间。”
“有了中断，键盘按下去，发个信号，CPU暂停手头工作，先去处理输入，处理完再回来继续计算。”
“我明白了！”陈星眼睛发亮，“就像……就像一个人本来在看书，突然电话响了，他接完电话再回来看书。”
“对，就是这个意思。”杨振华笑了，“你很会比喻。搞技术的人，有时候缺的就是这种把复杂问题简单化的能力。”
陈星不好意思地挠挠头：“我是真不懂，所以只能想些土办法理解。”
“土办法才是好办法。”杨振华认真说，“技术归根结底，是为了解决实际问题。能解决问题的办法，就是好办法。”
吃完饭，陈星继续看笔记。
下午的讨论会，他坐在角落里，认真听，拼命记。
讨论很激烈。
关于指令集应该设计多少条指令，大家争得面红耳赤。
“指令越多，功能越强！”一个技术员说。
“但电路越复杂，成本越高，出错概率越大！”另一个反驳。
“要兼顾，既不能太少，也不能太多……”
陈启明听着，偶尔插话引导，但大多数时间让年轻人自己争论。
等大家吵得差不多