七零空间大佬家属院搞科技强国第211章 锐眼一号的诞生从图纸到流片
方向确定“星火”这艘巨舰便调转船头开足马力向着“异构计算”这片充满未知与风浪的技术深海义无反顾地冲锋。
而“锐眼一号”DSP芯片的设计成为了横亘在集成电路设计部门(主要由原“争气芯”团队扩编而来)面前的第一道也是最凶险的关卡。
这不再是一颗追求面面俱到、通用性强的中央处理器(CPU)而是一颗为了特定任务可以燃烧殆尽、将单一性能推向极致的“流星”它的目标极其纯粹而明确——极致的信号处理效率与吞吐量! 接下来的几个月设计大楼的灯火便几乎没有熄灭过。
巨大的、铺满整面墙的绘图板上密密麻麻地画满了如同迷宫般复杂的多层电路图不同颜色的线条代表着数据线、控制线、时钟线交织缠绕令人眼花缭乱。
工程师们围着绘图板常常为了一个晶体管的位置、一条关键路径的走向、一个缓存结构的设计而争得面红耳赤空气中弥漫着浓烈的咖啡、烟草、以及打印油墨混合在一起的、独属于攻坚战场的气味。
“这个运算单元(ALU)的流水线深度必须再增加一级!否则前端数据流入的速度会在这里形成瓶颈整个阵列的效率都会被打折!” “不行!流水线加深意味着控制复杂度提升和潜在延迟增加!必须重新设计缓存结构采用多体并行和预取策略确保数据能像自来水一样随时拧开随时有绝对不能出现运算单元‘饿肚子’等数据的情况!” “功耗!功耗预算必须死死卡住!这么多运算单元同时全速运转产生的热量是惊人的如果不能有效控制芯片会自己把自己烧穿!必须引入更精细的时钟门控和动态电压频率调节(DVFS)技术!” “还有和‘星河’主机的接口协议呢?通信延迟必须压到最低不能成为木桶的短板!考虑采用类似高速串行总线的设计?” 争论、碰撞、激辩、修改、优化……每一个晶体管的布局每一条连线的走向每一个时序参数的设定都经过了反复的、近乎苛刻的推敲和仿真验证。
秦念虽然不直接参与每一行寄存器传输级(RTL)代码的编写但她凭借超越时代的芯片设计视野和系统知识库中浩如烟海的知识支持 在关键的体系架构决策、性能瓶颈定位和潜在风险预警上总能一针见血地指出问题所在和优化方向。
“这个部分采用这种分布式的多端口寄存器文件结构可以有效缓解多个运算单元同时访问数据造成的冲突和排队延迟。
” “那个关键的滤波器算法模块可以考虑直接用硬连线的逻辑电路来实现虽然设计复杂但比用微码指令去逐条执行效率至少要高出一个数量级功耗也能大幅降低。
” “这里可以考虑引入异步电路的设计思想只在有实际运算任务时激活相关模块的时钟能显着降低芯片的动态功耗。
” 她的每一次指点都如同在迷雾中投下的一道精准光束往往能让陷入僵局、濒临绝望的设计团队豁然开朗找到新的突破口节省了无数宝贵的时间和试错成本。
与此同时由李文军和吴思远领导的软件团队也开始了并行的、同样艰苦卓绝的征程。
他们需要为这颗尚在母体中孕育的芯片创造它的“母语”和“生存环境”——包括定义专用的、高度精简的指令集架构(ISA); 开发能够将高级语言(如C)或特定算法描述“翻译”成“锐眼一号”能听懂指令的编译器;编写底层的硬件驱动程序和固件(Firmware); 以及设计最核心的、能够智能地将庞大雷达处理任务分解、映射到“锐眼一号”内部成千上万个运算单元上并高效调度执行的运行时系统(Runtime)和任务调度器。
这同样是一场没有太多先例可循的硬仗。
一切几乎都是从零开始。
他们只能借鉴“星河二号”系统软件的一些设计哲学和底层经验但更多的是需要颠覆性的创新和艰苦的摸索。
无数个深夜软件机房里回荡着噼里啪啦的键盘敲击声、程序员们为了一个算法优化方案或一个底层驱动bug争得面红耳赤的声音、以及困极时猛灌浓茶和咖啡的吞咽声。
苏清河也时常抱着他那本厚厚的笔记本来到这里用他深厚的数学功底帮助团队优化底层快速算法的实现效率确保软件层面也能将硬件的潜力压榨到极致。
一百多个呕心沥血的日日夜夜。
当“锐眼一号”的最终版设计图纸——那包含了数百万个晶体管、数十层掩模版的庞大GDSII文件经过前后端设计团队反复交叉检查、严格的形式验证和sign-off流程确认无误 准备被刻录进磁带送往国内目前工艺水平最先进(尽管与国际顶尖仍有差距)的半导体生产线进行首次“流片”(Tape-out即试生产)时整个设计团队的人几乎都瘦了一圈眼窝深陷 小主这个章节后面还有哦请点击下一页继续阅读后面更精彩!。
本文地址七零空间大佬家属院搞科技强国第211章 锐眼一号的诞生从图纸到流片来源 http://www.sdjnpfbyy.com





