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第420章 崑崙

所有人都彙報完畢,會議室陷入短暫的靜默。

劉星海教授放下了手裡的鋼筆,看向魏知遠教授。

“魏教授,你剛才說,枝強幹弱,紅星所早晚會被兄弟單位的技術迭代甩開。”

魏知遠沒說話,只是點了點頭。

劉星海又看向趙老師。

“趙老師,你說平均每項課題只有不到十五個人,資料處理量已經壓垮了計算機。”

趙老師也點了點頭。

劉星海環視全場:“你們說的這些問題,都是真問題。不是訴苦,不是抱怨,是紅星研究所走到今天,必須要翻越的山。”

他停頓片刻:“但問題的根源,不在人少,不在任務重,甚至不在兄弟單位發展太快。”

他看著黑板上的圖紙:“根源在於,我們用來思考的工具,已經配不上我們思考的內容了。”

劉星海說:“1963年,我們安裝了電晶體計算機,那時候我們處理甚麼資料?軋製線的十幾臺感測器,熱處理爐的幾個溫區,每週一次的系統診斷。它的運算能力足夠。”

他抬起眼睛:“現在呢?數字孿生系統,八家鋼廠,每秒鐘產生的資料量,是63年的上百倍。電子耳朵在大慶油田試點,兩年的頻譜資料,磁帶堆了兩間屋子。學生們算陶瓷晶界的電子結構,跑一個簡單的模型,要等三天才能出結果。”

他輕輕搖了搖頭。

“三天。等三天,實驗都該做下一輪了。”

沒人接話。

“所以,”劉星海緩緩站起身,“今天這個擴大會,最重要的議題,不是彙報成果,不是訴苦要人,我們要想想怎麼辦,怎麼記我們的工具跟上我們的思維。”

大家開始你一言我一語,有提出把計算承包出去的,有提出再建一臺計算機的,有提出擴大學生計算團隊的。

大家的意見莫衷一是,但都只能解決短期問題。

呂辰忽然想起六年前,他第一次向劉星海彙報自動化系統構想的情景。

那時候,他還是個本科沒畢業的學生,他們到紅星軋鋼廠實習,連遊標卡尺都沒有。

六年後,這裡已經建起1500人的研究所,影響力輻射全國,討論的是計算機算力不夠的問題。

他一時有些失神。

突然,劉星海教授點名:“小呂,當前我們面對這種情況,你來說說你的想法。”

會議室裡靜了下來,所有人都看著呂辰,他們都在想,這個屢屢提出金點子的年輕人,會有甚麼建議。

呂辰回過神:“好的,教授!”

他起身,來到黑板前,寫下幾個字:超級運算中心!

“各位老師,從星河計劃立項的時候,我就一直在想一個問題。”他轉過身。“那就是,我們造積體電路,要幹甚麼?我們要如何定義星河計劃的整個生態?”

他頓了頓:“當時,我和國華、諸葛師兄、錢蘭師姐他們一起討論,我們要造計算器、科學計算器、工業計算機、乃至互聯整個百工大會成員單位的科研網路。因此,第二屆百工大會期間,我們拿出了‘紅星一號’計算器。”

他看著劉星海:“現在星河計劃已經走到了新的階段,我們有了中試線廠即將建成,聽風者一號晶片已經工藝定型,‘紅星二號’可程式設計計算器正在進行電路設計、更多的工業控制晶片設計已經在同步推進。”

他看向所有人:“各位老師,我們所剛成立的時候,申請的計算機被更重要的任務調走,不得不發動學生計算熱處理線上的資料,但是今天我們有了電晶體計算機,依然算力不夠。隨著課題的深入,我們要處理的資料只會越來越多,再增加新的計算機也是杯水車薪,發動再多的學生也是徒勞。”

會議室裡沒有人說話。

他一字一頓的說:“我認為,是時候了!”

他拿起粉筆,在“超級運算中心”下面畫了一道橫線。

“我們需要一臺,”他說,“基於我們自己設計的積體電路、我們自己設計的系統架構、我們自己編寫的基礎軟體的大型科學計算系統。”

他開始在黑板上列清單。

對內需求:

數字孿生,全流程物理模擬,實時資料同化,精度提升至少一個數量級。

工藝模擬,擴散爐溫場模擬、等離子體刻蝕剖面預測、光刻膠顯影動力學計算。

材料計算,陶瓷晶界電子結構、薄膜生長蒙特卡洛模擬、合金相圖第一性原理計算。

自動控制演算法最佳化,脈衝電機驅動模型、多軸協同控制策略、自適應濾波演算法收斂性驗證。

他停下筆。

“這些,”他說,“我們現有的計算機,一臺都跑不動。”

他換了一根粉筆,繼續寫。

對外需求:

6305廠工藝資料,光刻機對準精度統計、薄膜沉積均勻性分析、良率波動與溫溼度相關性挖掘。

全國協作網路試驗資料,哈工大高速磁鼓儲存器讀寫誤差率、成電微波實驗室高頻封裝寄生引數、昆明貴研所鍺單晶摻雜濃度分佈。

國民經濟其他領域,中央氣象局長中期數值預報模型、石油部地震資料處理偏移演算法、一汽白車身剛度有限元分析……

他寫滿了一黑板。

然後他放下粉筆,轉過身。

“各位,”他說,“我們要做‘星河計劃’,要從計算器做到工業控制計算機,做到大型科學計算機,做到連線全國的協同網路。”

他頓了頓。

“但如果我們連處理今天這些資料的能力都沒有,‘未來的網路’就是一句空話。”

會議室裡鴉雀無聲。

劉星海教授看著他,嘴角浮起一絲極淡的笑意。

“接著說。”他說。

呂辰深吸一口氣。

他走到黑板前,把“超級運算中心”幾個字圈起來,然後在旁邊拉出一根箭頭。

“我的建議是,把‘超級運算中心’工程,列為紅星研究所下一個旗艦課題。”

他開始在黑板上畫結構圖。

“這個系統的核心目標,是研製一臺基於自主積體電路的、專為科學與工程計算最佳化的大型向量運算系統。”

他寫下第一行。

“總體架構採用向量處理+並行叢集思想。我們不可能一步到位做到上千個處理單元的超級並行系統,但必須為未來的擴充套件預留架構空間。指令集要可擴充套件,匯流排協議要標準化,記憶體定址空間要遠大於當前需求。”

他寫下第二行。

“主控晶片由積體電路實驗室負責,研發專用的高效能向量運算晶片。這不是我們給計算器用的那種通用處理器,它是為科學計算最佳化的專用處理器。指令集要精簡,流水線要深,浮點運算單元要強。”

他頓了頓。

“還需要配套的快取記憶體晶片、儲存器控制器晶片、輸入輸出橋接晶片。”

宋顏教授抬起頭,目光灼灼。

“這個工作量……”他說。

“我知道。”呂辰點頭,“所以這不是積體電路實驗室一家的事。”

他繼續寫。

“精密機械與散熱系統,由精密機床實驗室與哈工大合作。這個系統的運算密度將遠遠超過我們見過的任何電子裝置。必須研製高密度插險、高可靠性背板,以及一套當時極為挑戰的液體冷卻系統。”

“儲存系統。邀請哈工大/成電儲存組攻關。基於我們已經掌握的高速磁鼓儲存器技術,和正在預研的早期磁碟陣列技術,為這個系統配得上它的外存子系統。”

“電源與基礎設施,由次生能源實驗室繼續與武水院合作。基於我們已經建成的餘熱發電微電網,設計一套超高穩定度、低諧波的專用供電系統。”

“外圍與輸入輸出。求助整個星河計劃協作網路。光電機、卡片機、行式印表機、繪圖儀……,這些外圍裝置,我們沒有能力全部自制,但必須實現系統級的整合控制。”

他寫滿了第二塊黑板。

然後他放下粉筆,轉過身。

會議室裡沒有人說話。

魏知遠教授摘下眼鏡,用衣角慢慢擦拭。

湯渺教授靠在椅背上,仰頭看著天花板。

宋顏教授用鋼筆在筆記本上快速畫著甚麼,像是某種電路結構。

劉星海教授沒有說話。

他站起身,慢慢走到黑板前。

他看了很久。

然後他伸出手,用指尖輕輕劃過呂辰寫在黑板上的那些線條,向量處理、並行叢集、快取記憶體、液體冷卻、磁碟陣列。

他的手指停在那行字上:高效能向量運算晶片。

劉星海教授開口:“‘星河計劃’剛剛立項時,小呂說我們要從計算器開始,做到可程式設計科學計算器,做到工業控制計算機,做到大型科學計算機,做到連線全國的協同網路。”

他頓了頓:“那時候我覺得,這個年輕人,有理想,但不一定看得見終點。”

“今天,他不僅看見了終點,還畫出了通往終點的橋。”他轉過身,目光掃過全場。“這個超級運算中心,本質上是從用算力到造算力的轉變。”

他伸出手,指了指牆上掛著的紅星所組織架構圖。

“這幾年,我們做了很多事。掐絲琺琅電路板、脈衝電機、數字孿生系統、陶瓷材料……。我們把這些技術輸出到全國,幫助兄弟單位實現了自動化改造,幫助大慶油田提前發現了裝置故障,幫助上海試劑廠解決了氫氟酸管線的百年難題。”

他頓了頓:“但是,所有這些成果,都是應用層的勝利。我們在用別人的算力,解決自己的問題。”

他的聲音忽然沉下去:“而這個工程,是要自己造算力。是要從應用層,進軍到核心基礎層。”

“這是比造出晶片更高階的挑戰。”他看著黑板上的那些線條,“晶片是工具,計算機是使用工具的大腦。造出晶片,我們有了手術刀。造出這臺計算機,我們有了操刀的人。”

他停頓了很久:“這也是星河計劃的成人禮。”

他的聲音很輕,但每一個字都像釘子一樣。

“過去我們做了那麼多工作,出了那麼多成果,但那些成果是分散的、孤立的、各自為戰的。”

“這個工程,是對過去所有成果的一次全系統、高應力的整合驗證。”

他一個一個數過去:“晶片設計、機械加工、系統整合、訊號處理、模擬建模、電力保障、陶瓷封裝、儲存技術、高頻電路……”

“魏教授說,枝強幹弱,早晚會被兄弟單位甩開。”劉星海說,“這個工程,就是我們把乾重新做強的方法。”

他點了點頭,而後又搖了搖頭:“這是一個好專案、好課題,但他不應該是紅星研究所一個單位的工程。它需要計算機所的指令集架構專家,需要北大數學系的數值演算法專家,需要星河計劃理論組全體成員的系統級論證,更需要星河計劃各組、各成員單位的技術支援。”

他頓了頓,看向王副校長:“王校長,我建議,將這個工程納入‘星河計劃’整體框架,由計算機所牽頭,理論組全面參與,聯合全國協作單位共同攻關。”

王副校長緩緩點頭:“劉教授有理,這個專案放在紅星所、放在清華,它只是一個校級課題,放在星河計劃,他就是國家級課題!這個建議,我會向錢先生和夏先生當面彙報。”

劉星海轉向宋顏教授:“宋教授,積體電路實驗室,能不能接下主控晶片這個擔子?”

宋顏沉默了片刻,咬咬牙道:“能。但需要時間。五微米工藝可以做驗證晶片,但要達到穩定批次,需要6305廠的生產線完全跑順。”

“時間有的是,慢慢來。”劉星海說,“但這個工程不是等6305廠投產才開始。從現在起,架構設計、指令集定義、系統軟體原型,就要全面啟動。”

宋顏點頭。

劉星海轉向鄭朝夏教授:“鄭教授,精密機床實驗室,能不能接液體冷卻系統這個活?”

“我們連液體冷卻是甚麼原理,都還沒完全吃透。”鄭朝夏推了推眼鏡,“但是,我可以組織人手,從最基礎的傳熱學教材開始啃。”

他頓了頓:“哈工大包教授那邊,有做航空發動機冷卻系統的經驗,我可以帶人去哈爾濱學習。”

劉星海點點頭,他轉向趙老師:“趙老師,系統整合總成,你這邊有把握嗎?”

趙老師沉默了很久:“有把握,但這個工程,不能急。我們需要先做一臺小規模的原理驗證系統,把所有架構跑通,把所有介面定義清楚。然後才能上馬真正的工程樣機。”

“不急。”劉星海說,“這個工程,三年、五年、八年,我們都等得起。”

他轉向呂辰:“小呂。”

呂辰站直身體。

“這個構想,是你提出來的。”劉星海說,“你打算在這個工程裡,扮演甚麼角色?”

呂辰沒有立刻回答。

他看著黑板上自己寫的那些字。

星河一號。向量處理。並行叢集。液體冷卻。磁碟陣列。

“我的角色,”他說,“和過去一樣。”

劉星海教授看著呂辰,良久,才點了點頭。

“那你就負責把專家們的技術要求,翻譯成工程師能實現的工程方案。把各個分系統之間打架的介面,一個個協調清楚。在這臺機器從圖紙變成實物的每一個節點,你要站在最前面。”

“好。”

劉星海教授轉過身,面對全場。

“那麼,”他說,“這個工程,就這麼定了。”

他拿起粉筆,在黑板上寫下一行字。

穩如崑崙,算力如江!

他放下粉筆:“這個機器,就叫崑崙,崑崙一號!”

沒有人鼓掌,眾人陷入了思索。

窗外,飛雪連天,茫茫一片。

又是一場瑞雪。

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