第二百四十五章 考核
面对白云天让他们研发3d显卡的要求，衡所长并没有感到任务艰巨，轻松地问道：“是ge图形处理器？” ge是美国sgi公司研发的3d图形处理器，核心为四位向量的浮点运算o通过寄存器定制码，定制出不同的功能，以实现矩阵、裁剪、投影等图形渲染功能o 它也是迄今为止，世界上第一枚3d图形芯片o 从84年问世，至今已有近十年时间，流出的各种技术资料很多，计算机所对其并不陌生o 白云天看着他的眼睛，只回答了两个字：“不！我要你们自己研发一款图形处理器！” 计算机所的人集体大哗o 衡所长整个人都蒙了，茫然地回答道：“这不可能！” “为什么不可能？”白云天反问道，“我想你们对微处理器熟悉的，哪怕没有做过，也应该展开过研究o图形处理器与微处理器一样，同样包含逻辑控制、运算、存储单元，并且因为处理的数据较为单一，结构更为简单，据我所知，国内在并行运算上有相当积累，从哪个角度来说，都没有道理做不出来？” 从结构来说，图形处理器其实也是一种微处理器o 只不过现有的微处理器与图形处理器，一个是采用复杂指令架构，另一个则是采用精简指令架构o 所谓复杂指令架构，就是处理器内集成了所需的所有控制指令，然后根据需要处理的数据类别，分别送至不同的控制逻辑单元进行运算o 而精简指令架构，则是只选用某几种最常用的指令，然后将大量的运算单元交给这几个逻辑控制单元使用，以加快运算速度o 芯片内部尺寸是有限的，复杂指令占据了大量空间，就导致能容纳的运算单元有限o为了不致出现数据堵塞，只好采用排队的方式，依序进行处理o 精简指令架构本身运算单元就很多，完全不需要排队o反而为了加快数据处理速度，通常设置有多条数据处理流水线，可以并行运算o 图形处理器因为处理的数据较为特殊，通常是在短时间处理海量的相同运算，故此多采用精简架构o 国内虽然历来不重视小型机、微型机，但是对关系到科研、国防等国家核心命脉的巨型机，投入了大量的人力物力o也正是因为电子工业的落后，使得我们只能大力挖潜，抠各种细节，将硬件的潜力尽可能全部发挥出来o 尤其是在并行运算的算法上，国内破有独到之处o 而这，正是精简指令型处理器设计过程中，性能能否得到充分发挥的核心所在o “复杂指令架构的微处理器，现在国际经验是两三年才能推出一款o但是精简架构处理器，因为设计简单，只需要三五个月，就能设计出来o难道衡所长对此没有任何信心？”白云天步步紧逼道o 衡所长苦笑道：“就算我们设计出来了，又有什么用？中科院最高精度的光刻机也只有三微米，只能实验室少量制备o而批量生产的精度只有五微米，连第一代ge的标准都达不到，设计出来又有什么意义呢？” 他这番话，不光是计算机所，就是周培他们听了，也是默然无语o 白云天笑了：“国内的集成电路制造水平是不高o但是七十年代研发国产计算机的时候，可以将8086拆为几块芯片，我们为什么不能？” 国内首次微处理器国产化尝试，就是对进口来的少量8086进行逆向研究，测绘出了处理器内部电路o由于当时集成电路制备能力不足，无法在一块集成电路上集中所有功能，于是研究人员大胆地将其拆分为多块，以其为基础，研发出了国产小型计算机o 可惜国内重视大型机、巨型机的传统，使得这款国产计算机只少量生产了数十台，以供部分科研院所使用以后，相关资料就彻底被封存o “拆为几块？”衡所长和其他人都愣住了，结结巴巴道，“这，这能用吗？” “当然可以！”白云天肯定地回答道o 这并非他胡乱决策o 事实上，根据制造史回顾中的介绍，再过两年，3dfx公司推出的voodoo3d加速卡，就是采用的拆分法o 作为一款被称为划时代产品的巫毒卡，第一次将原本由cpu运算的光照贴图、纹理调色、半透明混合、窄频压缩、雾化等多种3d必备功能，全部采用硬件流水线管道实现，大大解放了cpu的运算压力，让全世界计算机用户看到了一个炫目多彩的3d世界o 由于制程技术限制，巫毒卡不得不剔除了传统的2d显示，但这仍不够o 为了在一张卡上达到最佳的3d效果，他们不得不将图形处理器一分为三，分为一枚像素运算芯片、两枚渲染贴图芯片，三枚芯片共同组成了这款引发轰动，未来销量占据全球百分之九十计算机市场的伟大作品o 所有的计算机迷们都为之而疯狂，无数的游戏厂商毅然投入3dfx的怀抱o 即便这款显卡没有2d显示功能，尴尬到不串联到另一块2d显卡上，连开机都做不到的程度，计算机迷们仍然对其推崇备至o 大家对其的痴迷程度，已近乎于一种神圣的程度o 也正因为对它的疯狂追捧，许多计算机迷们开口闭口就是巫毒，以至于外界都开玩笑地将其称之为巫毒教徒o 正是有现实的例子，白云天才敢给他们下这个任务o “我不要你们研发出多好的3d显卡，只要求具备基本的顶点定位、顶点处理、光栅化计算、像素处理、输出，这几个基本功能，连纹理贴图都不需要！” 图形处理，首先是顶点定位o 将顶点连接起来，就构成了球、立方体、三角体、多维体等三维物体的基本外形o 经过计算，将图形与显示器像素一一对应，根据分辨率高低做一定取舍，即光栅计算o 对应的完整图形像素，临时暂存于存储器内，按需要传输至显示器，即完成了显卡的全部功能o 正常来说，还需要经过一道纹理贴图，让图像变得更加美观o 只是这项功能太吃硬件，为简化设计，白云天就将其拿下，暂时不做要求o 这就是一次考核o