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第508章 午馬入槽

測試的日子過得像一場沒有盡頭的馬拉松。

環網晶片、星型晶片、多埠儲存控制器、時鐘分配源、地址識別、資料緩衝、中繼晶片……

一顆接一顆流片成功,驗證室裡示波器的嗡嗡聲成了背景音,像夏天的蟬鳴,聽久了就意識不到它的存在,但一旦停下來,反而會覺得世界出了毛病。

所有人分成了兩班。白天曾祺和錢蘭帶著測,晚上呂辰和諸葛彪接著盯。

起早貪黑,把驗證室當成了第二個家。

結果喜人。

環網晶片四十顆透過靜態測試的,在連續七十二小時老化試驗中沒有一顆出問題。

訊號質量穩定在二十納秒以內,過沖控制在百分之五以下,振鈴兩次之內收斂。

星型晶片也不差。四十七顆透過靜態測試的,在功能驗證中跑通了所有測試向量,只有三顆在高溫測試中出現時序漂移被淘汰,其餘四十四顆全部透過。

其他五種晶片同樣表現優異。

唯一的麻煩是儲存陣列介面晶片,版圖上地址線布得太長,訊號從一端走到另一端拐了七八個彎,延遲比設計值大了將近一倍。

模擬時模型太理想化,沒發現,等真晶片回來,一上示波器,問題就藏不住了。

“重新畫版圖。”呂辰把那顆晶片放在放大鏡下看了又看,“地址線全部重走,能拉直的就拉直,不能拉直的就加緩衝器。要多久?”

周建國算了算:“兩週。”

“行。爭取七月底之前重新流片。其他晶片全部進入系統聯調準備。”

兩週後,新版圖從中試線加急回來。

三十套晶片,第一輪靜態測試透過二十八顆,第二輪功能驗證透過二16顆,良率百分之八16點七。

呂辰拿起一顆透過測試的晶片,插到測試板上。

上電,跑測試向量。

波形乾淨,時序收攏,所有指標都在設計值以內。

他直起腰,長長地吐了一口氣。

“全套介面晶片,齊了。”

驗證室裡安靜了一瞬,然後掌聲響起來。

很沉,很重,像是憋了很久的一口氣終於吐了出來。

呂辰拿出煙,一人一支發了一遍。

大家點上,慢慢抽著,看著實驗臺上那堆晶片、板卡、線纜、示波器,誰都沒說話。

過了好一會兒,曾祺開口道:“系統聯調下週一開始。這幾天好好歇歇,把狀態調整好。”

眾人點頭,開始收拾東西。透過測試的晶片被一顆一顆放回防靜電盒,每一個盒子上都貼著標籤,寫著晶片型號、編號、測試日期、測試人員簽名。

呂辰走出驗證室。

七月的北京熱得像蒸籠,走廊裡的窗戶吹進來的全是熱風,黏糊糊的,裹著煤煙味和遠處工地上的塵土味。

他剛回到辦公室坐下,門就被推開了。

“KJ-0A到了!走!”諸葛彪一臉興奮。

二人下樓。

門口停著一輛草綠色的軍用卡車,後面跟著兩輛解放牌貨車。

卡車上坐著一隊荷槍實彈計程車兵,貨車上裝著十七個巨大的木箱子,松木板,稜角包鐵皮,蓋子上用紅漆寫著“小心輕放”。

宋顏教授站在門口,手裡拿著本子,正跟帶隊的軍官對接。

周主任帶著兩個班的戰士列好隊。

“卸車。”宋顏一揮手。

吊裝車將箱子一個一個吊下,放在平板車上,兩個人推一個,穩穩當當。十七個木箱子整整齊齊碼進機房。

訊息傳得比風還快。

“午馬到了!”“KJ-0A來了!”走廊裡響起急促的腳步聲,從各個方向往機房湧來。

呂辰走到箱子前,蹲下來用手摸了摸那行紅漆字。吳國華、錢蘭、謝凱、曾祺……

不到一刻鐘,機房門口的走廊裡已經站滿了人。

宋顏走進來,站在箱子前看了幾秒,轉過身:“開箱。”

孫班長上前,剪斷鐵絲,撬開蓋子。

箱子裡防靜電盒碼得整整齊齊,標籤上寫著“KJ-0A 核心模組”“KJ-0A 儲存模組”等字樣。

呂辰拿起最上面一個盒子,取出一塊板卡。

A3紙大小,陶瓷基底,表面金屬走線密密麻麻,上面焊著幾十塊陶瓷封裝的晶片,排列得像一座微縮的城市。

板卡邊緣有金屬導軌,鍍層亮閃閃的。

“控制板。”

他舉起來讓所有人看了一眼,然後小心放回。

接著取出儲存板、I/O板、電源板、介面板,五塊板卡一字排開。

走廊裡的嗡嗡聲起來了。

有人湊近看,有人交換眼神,有人在筆記本上記。

宋顏拿起那塊控制板,翻來覆去看了兩遍,用拇指摩挲了一下封裝表面。

光滑,平整,沒有毛刺。

“謝凱、諸葛彪、呂辰、吳國華,組裝一臺。”

四人同時動手。

呂辰和諸葛彪負責硬體組裝,吳國華和謝凱負責線纜連線。

控制板插進機櫃背板最上面的插槽,“咔嗒”一聲到位。儲存板、I/O板、電源板、介面板依次插入。

然後連線,電源線、訊號線、接地線,一根一根接,每一個接頭都確認鎖緊。

半個小時後,所有線纜接好。

呂辰退後一步,看著那個墨綠色的機櫃。

KJ-0A,午馬型科研計算機。

外形類似一個雙開門冰箱,一人多高,軍綠色塗裝,鋼板焊接,稜角包鐵皮。

機櫃正面密密麻麻排列著指示燈和開關,最顯眼的是右下角一個巨大的紅色扳手開關。

旁邊是操作檯,上面嵌著一臺十二寸單色顯示器、二維卡讀卡機、鍵盤、針式印表機和磁帶機。

這臺機器之所以被叫作“午馬”,是因為它定型於1966年,農曆丙午年,馬年。

馬是負重致遠、馳而不息的象徵,大家覺得貼切,叫著叫著就成了正式代號。

宋顏走到操作檯前,按下電源開關。

指示燈一排一排亮起來,紅綠黃相間,像多米諾骨牌。

軸流風扇發出低沉的轟鳴。

顯示器螢幕上,綠色的字元開始跳動:

KJ-0A SELF TEST v1.0

MEMORY

CPU

I/O

ALL TESTS PASSED

掌聲響起來。

宋顏轉過身,對周主任說:“今天怕是進行不下去了,大家都想看。”

周主任點點頭:“全所研究員,排隊參觀。”

一條長長的隊伍從機房門口排到走廊盡頭,又從走廊盡頭拐了個彎,排到樓梯口。

宣傳科的小王幹事站在機櫃旁邊,拿著喇叭字正腔圓地講解。

他講得很專業,但很快就被問住了。

“王幹事,甚麼是星型-環狀混合拓撲網路?”

小王幹事愣了一下,翻開本子照著念:“星型-環狀混合拓撲是一種計算機網路拓撲結構,結合了星型和環型的特點……”

“那甚麼是拓撲?”

小王幹事的額頭開始冒汗:“拓撲就是……就是幾何形狀?”

隊伍裡傳來一陣笑聲。

參觀一直持續到下午。

全所一千多人排著隊走進機房,看著那個墨綠色的機櫃,看著顯示器上那行綠色的字元。

有人看了很久,有人問了很多問題,有人站在機櫃前面沉默不語。

小王幹事說了一個下午,嗓子都快啞了,嘴上起了大泡。

呂辰等人輪流幫他分擔,才算應付過去。

最後一批人離開時,已經是下午六點。

宋顏關了門:“明天把剩下的十五臺都裝起來,下週一開機組網。”

走廊裡,腳步聲漸漸遠去,消失在夏天的陽光裡。

午馬機到達的第二天,計算機所的中央儲存櫃也運到了。

呂辰、諸葛彪、陳高工,加上孫班長手下的戰士,僅用兩天就完成了全部硬體安裝。

機房設在右附樓一樓。

兩道鐵門將內外隔絕,裡面恆溫恆溼,空氣帶著微涼的乾燥感,和走廊裡混雜著煤煙味與灰塵味的渾濁完全不同。

機房的中央偏右位置,蹲著三個墨綠色的鐵櫃子。

那就是中央儲存機櫃。

每個櫃子一人多高,不到一米見方,鋼板焊接,墨綠噴漆,稜角包鐵皮。

和KJ-0A不同的是,這三個櫃子的正面沒有密密麻麻的指示燈,只有一排排細密的散熱孔和幾個簡單的狀態燈。

三個櫃子並排而立。

中間的主櫃內裝著一兆位元組的核心儲存陣列,500片儲存晶片拼出來的龐然大物,在這個年代堪稱奢侈。

左右兩個從櫃暫時空著,留作擴充套件。

三個櫃子的頂部用粗壯的鍍錫銅排連線在一起,均衡電源和接地電位。

這是計算機所的經驗,他們在那臺老式電子管計算機上吃過地線干擾的虧,後來用銅排才解決。

中央儲存機櫃的周圍,16臺KJ-0A分成四個扇形,每組四臺。

機器之間的通道寬一米二,剛好能讓兩個人並排走過,也剛好能讓一個人蹲下來檢修背板線纜而不覺得侷促。通道地面貼著黃色警示膠帶,任何工具和材料不得堆放在警示線以內。

機房的西北角是一張管理員桌,上面擺著一臺監控終端,專門用來監視整個系統執行狀態的KJ-0A。

它不參與計算,只執行監控程式,實時顯示每一臺機器的狀態、中央儲存櫃的負載、環網的通訊流量、電源系統的健康度。

管理員桌旁邊的牆上,貼著一張巨大的手繪系統拓撲圖,紅藍黑三色分明。

紅色是星型網線纜,藍色是環網同軸電纜,黑色是電源線和接地線。

每一條線的兩端都標著編號。

這是謝凱的手筆,上面覆了一層透明塑膠膜。

東北角是配電櫃,半人高的鐵皮櫃子裡裝著總控開關、漏電保護器、電壓表和電流表。

櫃門上貼著鋼筆抄寫的“操作規範”,字跡工工整整。

東南角放著兩個氣瓶櫃,裡面是氮氣和二氧化碳,用於滅火。

櫃子上方掛著一個紅色的“火警”按鈕,旁邊是孫班長親手寫的警示語:“非緊急情況,嚴禁觸動。”

窗戶下面,沿著牆根,是一排低矮的鐵皮線槽。

掀開蓋板,裡面是密密麻麻的線纜,電源線、訊號線、接地線、遮蔽線,每一條都用紮帶捆得整整齊齊,末端貼著標籤,標著起點、終點、線號和長度。

這些標籤是孫班長帶著戰士們一條一條貼上去的,又用膠帶纏了一圈防止脫落。

電源線和訊號線分開走,中間有一道金屬隔板。環網的同軸電纜走牆面線槽,離地一米二,與實驗臺上沿齊平。

T型接頭露在外面,每個接頭上都貼著編號,從一到16,一目瞭然。

天花板上的日光燈之間多了一排灰色風管,那是送風管道,把經過高效過濾的潔淨空氣送進來。

迴風口在地面上,貼著牆根,每隔兩米一個,上面蓋著可拆卸的金屬格柵。

整個機房的溫度被恆定在22攝氏度,溼度45%,這是晶片執行的最佳環境,也是保證儲存晶片資料不丟失的必要條件。

他們在試驗中發現,當溫度超過35度時,某些批次的儲存晶片會出現位翻轉,PN接面漏電流增大,電荷維持不住。

恆溫恆溼不只是為了舒適,是為了資料安全。

硬體安裝到位之後,是晶片部署和佈線。

8顆介面晶片根據在“星型-環狀”混合拓撲中的職責,被分別部署在中央儲存機櫃和每一臺KJ-0A內部。

中央儲存機櫃內部有一塊專用的“星型網路背板”,上面插著三顆晶片.

多埠儲存控制器在中央,負責處理16臺KJ-0A的併發讀寫請求,是整個星型網路的交通指揮中心。

儲存陣列介面晶片緊挨著它,負責將邏輯讀寫命令轉換成儲存晶片能識別的行、列地址訊號和控制時序。

時鐘分配晶片部署在機櫃的時鐘源模組,接收恆溫晶振的高穩時鐘,分頻、緩衝、驅動,透過星型拓撲為全網提供統一的同步時鐘。

每一臺KJ-0A機櫃內部增加了一塊“網路介面板”,整合了四顆晶片。

星型網路介面晶片負責本機與中央儲存櫃之間的資料塊傳輸。

環網介面控制晶片是核心中的核心,透過同軸電纜以菊花鏈方式將16臺機器串聯成閉合環路,實現鏈路層和部分網路層協議。

地址識別晶片緊挨著環網介面控制晶片,快速比較資料包頭的目的地址與本機的硬連線地址,邏輯極簡,判斷速度遠快於通用CPU.

資料緩衝佇列管理晶片位於環網介面控制晶片和本機記憶體之間,管理一個16級深度的FIFO佇列,解決高速環網與低速本機匯流排之間的速度匹配問題。

環網中繼再生晶片這次沒有部署。

16臺機器物理距離不遠,訊號衰減在可接受範圍內。

如果需要,它會以獨立小鐵盒的形式部署在環網線纜中間,不佔用KJ-0A內部插槽。

佈線工作持續了三天。

第一天放線。孫班長帶著戰士們在機房裡穿梭,把每一根線纜從線槽里拉出來,按照圖紙編號一一對應到每臺機器。

每放一根就在標籤上寫一筆,放完用紮帶捆好,蓋上蓋板,擰緊螺絲。

第二天接線。這是最精細的活。

每一條線纜的末端都要剝去外皮,露出芯線和遮蔽層,芯線焊接到接頭引腳,遮蔽層接地。恆溫電烙鐵三百五十度,含銀焊錫。

每一個接頭焊完後,要用放大鏡看焊點的光澤和形狀,合格的標準是光滑、飽滿、呈圓錐形,表面有一層薄薄的氧化膜,在燈光下閃著暗銀色的光。

發烏、有裂紋或形狀不規則的,全部返工。

陳工蹲在機器後面,一個一個地檢查。

他手裡拿著放大鏡,每看完一個接頭就在本子上打一個勾。

檢查到第七臺機器時,他停了下來。

“這個不行。”他用鑷子輕輕撥了一下接頭上一根線,“芯線沒焊透,一拉就松。”

諸葛彪湊過來看了一眼,二話沒說,拿起烙鐵重新焊。

這次他多等了兩秒,讓焊錫充分流動,然後才移開烙鐵頭。

新焊的接頭表面光亮,圓錐形飽滿。

陳工又看了一眼,點了點頭:“行了。”

第三天測試。線纜接好之後不能直接上電。

先用搖表測每一條線纜的絕緣電阻,要求大於100兆歐。用萬用表測通斷,電阻小於零點五歐。

用示波器測訊號線的特徵阻抗,75歐姆正負5%。

所有測試資料都要記錄在案,每一條線纜都有一張單獨的測試記錄表,寫著線號、起點、終點、測試日期、測試人員、測試結果。

測試結束時已是傍晚。

窗外的天光從金黃色變成了橘紅色,透過雙層玻璃照進來,在墨綠色的機櫃上投下一層暖色的光。

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