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第616章 昆仑再启航（第2页）

第四行：主存容量b（昆仑为b）

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

第五行：存储带宽-gbs（昆仑为obs）

“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bs（昆仑为bs）

“io带宽提升八倍。昆仑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。”

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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。昆仑的o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。

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

“缓存一致性协议。昆仑有个向量单元，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。l缓存、l缓存、主存、外存，四级存储架构。l缓存紧贴核心，延迟-个时钟周期。l缓存共享，延迟o-o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，微米为主，微米为辅。昆仑的kl-vu向量运算单元，集成了万多个晶体管。昆仑的控制核心芯片，复杂度预计到o万晶体管。微米工艺能不能做出来？能做。但良率能到多少？不知道。”

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

他合上笔记本，看着台下。

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

他顿了顿，声音提高了一些。

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

掌声落下去之后，台下有人举手了。

是o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。”

“微米工艺，做到o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，万个晶体管，芯片面积约毫米乘毫米，功耗约瓦。到o万晶体管，面积约o毫米乘o毫米，功耗约到o瓦。”

他顿了顿，在矩形旁边画了一个散热片的简图。

“单颗芯片到o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。

“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，又在上面画了个小方块，代表个向量单元。

“昆仑的总线，我们计划采用分层总线架构。核心总线，点对点连接主核心和协处理器，带宽足够。存储总线，分成四个独立通道，每个通道带宽oo兆字节每秒，四个通道并行，总带宽g字节每秒。向量单元访问存储时，自动分配到不同的通道，避免冲突。”