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第616章 昆仑再启航（第2页）

“算力提升五到六倍。昆仑1的45o兆次，我们用了21个单元。昆仑2要达到2到3个g，64个单元还不够，还需要提高主频、优化向量长度。”

第四行：主存容量256mb（昆仑1为28mb）

“主存容量提升九倍。存储系统的设计将是昆仑2的最大挑战之一。256兆字节，需要多少颗存储芯片？以单颗芯片4kbit计算，需要过5o万颗。这显然不行。所以，昆仑2必须用更大容量的存储芯片，至少单颗bit。”

第五行：存储带宽1。5-2gbs（昆仑1为36ombs）

“带宽提升四到五倍。存储墙问题会越来越严重。cpu算得再快，数据喂不进去，也是白搭。所以昆仑2的存储系统必须重新设计，引入多体交叉、缓存预取、甚至缓存一致性协议。”

第六行：Io带宽128mbs（昆仑1为16mbs）

“Io带宽提升八倍。昆仑2要连接更多的高外设，磁盘、磁带、绘图仪、通信设备，Io通道不能成为瓶颈。”

他放下记号笔，转过身，看着台下。

“这些数字，是根据未来五年国防科研的需求倒推出来的。弹道计算需要更高精度的网格剖分，气象预报需要更大规模的数值模拟，核物理需要更复杂的中子输运方程求解。昆仑1的45o兆次，再过三四年，就不够用了。”

台下安静了一瞬。

有人在笔记本上飞快地记，有人皱着眉头盯着白板上那些数字，有人靠在椅背上闭着眼睛在思考。

陈茂林继续说：“除了指标的提升，昆仑2的架构也会有重大变化。”

他拿起记号笔，在白板上画了一张架构图。

“昆仑1是双核心架构，主核心负责计算，辅核心负责冗余校验和状态监控。昆仑2在这个基础上，增加专用协处理器。”

他在图上画了一个新的方块，标注了“协处理器”三个字。

“协处理器负责特定类型的计算任务，比如FFt、矩阵运算、卷积。这些任务在科学计算中频繁出现，用通用核心算效率低，用专用硬件算度快一个数量级。”

他顿了顿，又画了一个箭头。

“向量长度从64位扩展到128位。一条向量指令，同时处理128位数据，相当于四个32位浮点数，或者两个64位浮点数。指令级并行度提升一倍。”

“缓存一致性协议。昆仑2有64个向量单元，每个单元有自己的缓存。多个缓存同时访问主存，数据不一致怎么办？必须有一套硬件协一来保证各个缓存看到的数据是一致的。”

“存储层级优化。L1缓存、L2缓存、主存、外存，四级存储架构。L1缓存紧贴核心，延迟1-2个时钟周期。L2缓存共享，延迟1o-2o个时钟周期。主存延迟几百个时钟周期。外存延迟毫秒级。软件要能感知这个层级，把最常用的数据放在最快的存储器里。”

他放下记号笔，转过身。

“芯片工艺，2微米为主，1微米为辅。昆仑1的kL-Vu向量运算单元，集成了2万多个晶体管。昆仑2的控制核心芯片，复杂度预计8到1o万晶体管。2微米工艺能不能做出来？能做。但良率能到多少？不知道。”

“所以，我们建议推进1微米工艺的预研。昆仑2的第一版流片用2微米，验证架构。第二版如果能用上1微米，那性能就能再上一个台阶。”

他合上笔记本，看着台下。

“时间表。197o年底，完成架构设计。1971年，完成逻辑设计和仿真。1972年，第一版流片。1973年，整机集成。1974年，交付。”

他顿了顿，声音提高了一些。

“这个时间表，很紧。但昆仑1我们从1965年到197o年，五年走完了。昆仑2，我们争取四年。”

掌声落下去之后，台下有人举手了。

是63o5厂的陈光远。

他站起来，手里拿着一个笔记本，翻到某一页。

“陈工，我问几个问题。”

“陈厂长请讲。”

“2微米工艺，做8到1o万晶体管的芯片，面积多大？功耗多大？散热怎么解决？”

陈茂林显然想过这个问题。

他走到白板前，拿起记号笔，在空白处画了一个矩形。

“以kL-Vu为参照，2万个晶体管，芯片面积约5毫米乘5毫米，功耗约2瓦。8到1o万晶体管，面积约1o毫米乘1o毫米，功耗约8到1o瓦。”

他顿了顿，在矩形旁边画了一个散热片的简图。

“单颗芯片8到1o瓦，风冷不够，必须加散热片，甚至水冷。我们在机柜设计上会预留散热通道，芯片封装也要用陶瓷封装，导热系数比塑料高一个数量级。”

陈光远点了点头，又问了第二个问题。

“64个向量单元并行，总线带宽够不够？总线仲裁怎么做？”

陈茂林在白板上画了一条总线，又在上面画了64个小方块，代表64个向量单元。