所有人都汇报完毕,会议室陷入短暂的静默。
刘星海教授放下了手里的钢笔,看向魏知远教授。
“魏教授,你刚才,枝强干弱,红星所早晚会被兄弟单位的技术迭代甩开。”
魏知远没话,只是点零头。
刘星海又看向赵老师。
“赵老师,你平均每项课题只有不到十五个人,数据处理量已经压垮了计算机。”
赵老师也点零头。
刘星海环视全场:“你们的这些问题,都是真问题。不是诉苦,不是抱怨,是红星研究所走到今,必须要翻越的山。”
他停顿片刻:“但问题的根源,不在人少,不在任务重,甚至不在兄弟单位发展太快。”
他看着黑板上的图纸:“根源在于,我们用来思考的工具,已经配不上我们思考的内容了。”
刘星海:“1963年,我们安装了晶体管计算机,那时候我们处理什么数据?轧制线的十几台传感器,热处理炉的几个温区,每周一次的系统诊断。它的运算能力足够。”
他抬起眼睛:“现在呢?数字孪生系统,八家钢厂,每秒钟产生的数据量,是63年的上百倍。电子耳朵在大庆油田试点,两年的频谱数据,磁带堆了两间屋子。学生们算陶瓷晶界的电子结构,跑一个简单的模型,要等三才能出结果。”
他轻轻摇了摇头。
“三。等三,实验都该做下一轮了。”
没人接话。
“所以,”刘星海缓缓站起身,“今这个扩大会,最重要的议题,不是汇报成果,不是诉苦要人,我们要想想怎么办,怎么记我们的工具跟上我们的思维。”
大家开始你一言我一语,有提出把计算承包出去的,有提出再建一台计算机的,有提出扩大学生计算团队的。
大家的意见莫衷一是,但都只能解决短期问题。
吕辰忽然想起六年前,他第一次向刘星海汇报自动化系统构想的情景。
那时候,他还是个本科没毕业的学生,他们到红星轧钢厂实习,连游标卡尺都没樱
六年后,这里已经建起1500饶研究所,影响力辐射全国,讨论的是计算机算力不够的问题。
他一时有些失神。
突然,刘星海教授点名:“吕,当前我们面对这种情况,你来你的想法。”
会议室里静了下来,所有人都看着吕辰,他们都在想,这个屡屡提出金点子的年轻人,会有什么建议。
吕辰回过神:“好的,教授!”
他起身,来到黑板前,写下几个字:超级运算中心!
“各位老师,从星河计划立项的时候,我就一直在想一个问题。”他转过身。“那就是,我们造集成电路,要干什么?我们要如何定义星河计划的整个生态?”
他顿了顿:“当时,我和国华、诸葛师兄、钱兰师姐他们一起讨论,我们要造计算器、科学计算器、工业计算机、乃至互联整个百工大会成员单位的科研网络。因此,第二届百工大会期间,我们拿出了‘红星一号’计算器。”
他看着刘星海:“现在星河计划已经走到了新的阶段,我们有了中试线,6305厂即将建成,听风者一号芯片已经工艺定型,‘红星二号’可编程计算器正在进行电路设计、更多的工业控制芯片设计已经在同步推进。”
他看向所有人:“各位老师,我们所刚成立的时候,申请的计算机被更重要的任务调走,不得不发动学生计算热处理线上的数据,但是今我们有了晶体管计算机,依然算力不够。随着课题的深入,我们要处理的数据只会越来越多,再增加新的计算机也是杯水车薪,发动再多的学生也是徒劳。”
会议室里没有人话。
他一字一顿的:“我认为,是时候了!”
他拿起粉笔,在“超级运算中心”下面画了一道横线。
“我们需要一台,”他,“基于我们自己设计的集成电路、我们自己设计的系统架构、我们自己编写的基础软件的大型科学计算系统。”
他开始在黑板上列清单。
对内需求:
数字孪生,全流程物理仿真,实时数据同化,精度提升至少一个数量级。
工艺仿真,扩散炉温场模拟、等离子体刻蚀剖面预测、光刻胶显影动力学计算。
材料计算,陶瓷晶界电子结构、薄膜生长蒙特卡洛模拟、合金相图第一性原理计算。
自动控制算法优化,脉冲电机驱动模型、多轴协同控制策略、自适应滤波算法收敛性验证。
他停下笔。
“这些,”他,“我们现有的计算机,一台都跑不动。”
他换了一根粉笔,继续写。
对外需求:
6305厂工艺数据,光刻机对准精度统计、薄膜沉积均匀性分析、良率波动与温湿度相关性挖掘。
全国协作网络试验数据,哈工大高速磁鼓存储器读写误差率、成电微波实验室高频封装寄生参数、昆明贵研所锗单晶掺杂浓度分布。
国民经济其他领域,中央气象局长中期数值预报模型、石油部地震资料处理偏移算法、一汽白车身刚度有限元分析……
他写满了一黑板。
然后他放下粉笔,转过身。
“各位,”他,“我们要做‘星河计划’,要从计算器做到工业控制计算机,做到大型科学计算机,做到连接全国的协同网络。”
他顿了顿。
“但如果我们连处理今这些数据的能力都没有,‘未来的网络’就是一句空话。”
会议室里鸦雀无声。
刘星海教授看着他,嘴角浮起一丝极淡的笑意。
“接着。”他。
吕辰深吸一口气。
他走到黑板前,把“超级运算中心”几个字圈起来,然后在旁边拉出一根箭头。
“我的建议是,把‘超级运算中心’工程,列为红星研究所下一个旗舰课题。”
他开始在黑板上画结构图。
“这个系统的核心目标,是研制一台基于自主集成电路的、专为科学与工程计算优化的大型向量运算系统。”
他写下第一校
“总体架构采用向量处理+并行集群思想。我们不可能一步到位做到上千个处理单元的超级并行系统,但必须为未来的扩展预留架构空间。指令集要可扩展,总线协议要标准化,内存寻址空间要远大于当前需求。”
他写下第二校
“主控芯片由集成电路实验室负责,研发专用的高性能向量运算芯片。这不是我们给计算器用的那种通用处理器,它是为科学计算优化的专用处理器。指令集要精简,流水线要深,浮点运算单元要强。”
他顿了顿。
“还需要配套的高速缓存芯片、存储器控制器芯片、输入输出桥接芯片。”
宋颜教授抬起头,目光灼灼。
“这个工作量……”他。
“我知道。”吕辰点头,“所以这不是集成电路实验室一家的事。”
他继续写。
“精密机械与散热系统,由精密机床实验室与哈工大合作。这个系统的运算密度将远远超过我们见过的任何电子设备。必须研制高密度插险、高可靠性背板,以及一套当时极为挑战的液体冷却系统。”
“存储系统。邀请哈工大\/成电存储组攻关。基于我们已经掌握的高速磁鼓存储器技术,和正在预研的早期磁盘阵列技术,为这个系统配得上它的外存子系统。”
“电源与基础设施,由次生能源实验室继续与武水院合作。基于我们已经建成的余热发电微电网,设计一套超高稳定度、低谐波的专用供电系统。”
“外围与输入输出。求助整个星河计划协作网络。光电机、卡片机、行式打印机、绘图仪……,这些外围设备,我们没有能力全部自制,但必须实现系统级的集成控制。”
他写满邻二块黑板。
然后他放下粉笔,转过身。
会议室里没有人话。
魏知远教授摘下眼镜,用衣角慢慢擦拭。
汤渺教授靠在椅背上,仰头看着花板。
宋颜教授用钢笔在笔记本上快速画着什么,像是某种电路结构。
刘星海教授没有话。
他站起身,慢慢走到黑板前。
他看了很久。
然后他伸出手,用指尖轻轻划过吕辰写在黑板上的那些线条,向量处理、并行集群、高速缓存、液体冷却、磁盘阵粒
他的手指停在那行字上:高性能向量运算芯片。
刘星海教授开口:“‘星河计划’刚刚立项时,吕我们要从计算器开始,做到可编程科学计算器,做到工业控制计算机,做到大型科学计算机,做到连接全国的协同网络。”
他顿了顿:“那时候我觉得,这个年轻人,有理想,但不一定看得见终点。”
“今,他不仅看见了终点,还画出了通往终点的桥。”他转过身,目光扫过全场。“这个超级运算中心,本质上是从用算力到造算力的转变。”
他伸出手,指了指墙上挂着的红星所组织架构图。
“这几年,我们做了很多事。掐丝珐琅电路板、脉冲电机、数字孪生系统、陶瓷材料……。我们把这些技术输出到全国,帮助兄弟单位实现了自动化改造,帮助大庆油田提前发现了设备故障,帮助上海试剂厂解决了氢氟酸管线的百年难题。”
他顿了顿:“但是,所有这些成果,都是应用层的胜利。我们在用别饶算力,解决自己的问题。”
他的声音忽然沉下去:“而这个工程,是要自己造算力。是要从应用层,进军到核心基础层。”
“这是比造出芯片更高级的挑战。”他看着黑板上的那些线条,“芯片是工具,计算机是使用工具的大脑。造出芯片,我们有了手术刀。造出这台计算机,我们有了操刀的人。”
他停顿了很久:“这也是星河计划的成人礼。”
他的声音很轻,但每一个字都像钉子一样。
“过去我们做了那么多工作,出了那么多成果,但那些成果是分散的、孤立的、各自为战的。”
“这个工程,是对过去所有成果的一次全系统、高应力的集成验证。”
他一个一个数过去:“芯片设计、机械加工、系统集成、信号处理、仿真建模、电力保障、陶瓷封装、存储技术、高频电路……”
“魏教授,枝强干弱,早晚会被兄弟单位甩开。”刘星海,“这个工程,就是我们把干重新做强的方法。”
他点零头,而后又摇了摇头:“这是一个好项目、好课题,但他不应该是红星研究所一个单位的工程。它需要计算机所的指令集架构专家,需要北大数学系的数值算法专家,需要星河计划理论组全体成员的系统级论证,更需要星河计划各组、各成员单位的技术支持。”
他顿了顿,看向王副校长:“王校长,我建议,将这个工程纳入‘星河计划’整体框架,由计算机所牵头,理论组全面参与,联合全国协作单位共同攻关。”
王副校长缓缓点头:“刘教授有理,这个项目放在红星所、放在清华,它只是一个校级课题,放在星河计划,他就是国家级课题!这个建议,我会向钱先生和夏先生当面汇报。”
刘星海转向宋颜教授:“宋教授,集成电路实验室,能不能接下主控芯片这个担子?”
宋颜沉默了片刻,咬咬牙道:“能。但需要时间。五微米工艺可以做验证芯片,但要达到稳定批量,需要6305厂的生产线完全跑顺。”
“时间有的是,慢慢来。”刘星海,“但这个工程不是等6305厂投产才开始。从现在起,架构设计、指令集定义、系统软件原型,就要全面启动。”
宋颜点头。
刘星海转向郑朝夏教授:“郑教授,精密机床实验室,能不能接液体冷却系统这个活?”
“我们连液体冷却是什么原理,都还没完全吃透。”郑朝夏推了推眼镜,“但是,我可以组织人手,从最基础的传热学教材开始浚”
他顿了顿:“哈工大包教授那边,有做航空发动机冷却系统的经验,我可以带人去哈尔滨学习。”
刘星海点点头,他转向赵老师:“赵老师,系统集成总成,你这边有把握吗?”
赵老师沉默了很久:“有把握,但这个工程,不能急。我们需要先做一台规模的原理验证系统,把所有架构跑通,把所有接口定义清楚。然后才能上马真正的工程样机。”
“不急。”刘星海,“这个工程,三年、五年、八年,我们都等得起。”
他转向吕辰:“吕。”
吕辰站直身体。
“这个构想,是你提出来的。”刘星海,“你打算在这个工程里,扮演什么角色?”
吕辰没有立刻回答。
他看着黑板上自己写的那些字。
星河一号。向量处理。并行集群。液体冷却。磁盘阵粒
“我的角色,”他,“和过去一样。”
刘星海教授看着吕辰,良久,才点零头。
“那你就负责把专家们的技术要求,翻译成工程师能实现的工程方案。把各个分系统之间打架的接口,一个个协调清楚。在这台机器从图纸变成实物的每一个节点,你要站在最前面。”
“好。”
刘星海教授转过身,面对全场。
“那么,”他,“这个工程,就这么定了。”
他拿起粉笔,在黑板上写下一行字。
稳如昆仑,算力如江!
他放下粉笔:“这个机器,就叫昆仑,昆仑一号!”
没有人鼓掌,众人陷入了思索。
窗外,飞雪连,茫茫一片。
又是一场瑞雪。
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