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“林远同志,”陆文瀚终于忍不住了,指着机架问,“这......这到底是什么设计?运算器和控制器为什么要分开?”
钱老和一众学者好奇的目光也落在了林远身上,等着他的回答。
林远走到机架前,伸手在运算器和控制器之间那排电子管上虚虚一划,好似在指挥千军万马。
“文瀚同志,众所周知,冯·诺依曼架构最大的问题,是运算和控制串行。”
“这样设计的劣势就是速度慢,运算器算一步,控制器就得发一条指令,运算器再算一步,控制器再发一条。两者互相等,这样谁也跑不快。”
他顿了顿,指了指分开的运算器和控制器。
“而101实验机则是革命性的把运算器和控制器分开了,二者各走各的数据通路。运算器在算上一步的时候,控制器已经在取下一条指令了,并行处理,不用互相等待。”
陆文瀚的眼睛彻底亮了,整个人如同茅塞顿开一般。
并行!
这两个字,他在论文里见过太多次了,可理论归理论,真正实现起来,难度极大,目前除了这台101机,他还没有在其它地方见过先例!
而且控制器和运算器分开的话,也有很多连带的难点需要解决,就比如时序怎么同步?数据冲突怎么解决?流水线断了怎么办?
陆文瀚越想越觉得脑子发痒,眼神虔诚,连忙追问:“那时序冲突呢?运算器和控制器并行,万一控制器取的指令,运算器还没算完上一步的数据,又该怎么办?”
“一级缓冲!我们加了一级缓冲。”林远指了指运算器旁边的一小块电路,“运算结果先存进缓冲寄存器,控制器读取的时候直接从缓冲里取,这样就不用等运算器了。”
陆文瀚盯着那块缓冲电路看了几秒,边往后踱步边嘴里喃喃道:“缓冲寄存器……对啊,加一级缓冲就解决了……”
他在斯坦福的时候,也想过并行的问题,可每次都卡在时序冲突上,怎么都绕不过去,可没想到,人家用一级缓冲就解决了。
就这么简单?
不,不,不简单!能想到用缓冲来解冲突,本身就不简单,这本身就是一个天才般的想法!
钱老站在一旁,把陆文瀚的反应看得清清楚楚。
陆文瀚这个人,钱老也有所了解,他是斯坦福的客座教授,平时眼高于顶,能让他露出这种表情的东西,可太少了。
“林远同志,”钱老缓缓开口,“这台机器的架构,也是你设计的?”
“对。”林远点头,“101机的逻辑架构,是我拿出来的。计算机所的同志,都是在这个架构的基础上做的实现。”
这话一出口,机房里安静了下来。
钱老盯着机架上那一排排整整齐齐的电子管,脑海里翻涌得厉害。
运算器和控制器分离,加一级缓冲解决时序冲突,这只是陆文瀚一眼看出来的东西。
那看不出来的呢?
甚至就一级缓冲这个设计,连米国都还停留在理论阶段,没人真正实现过,可眼前这个二十三岁的年轻人,直接就把这些理论变成了现实。
他搞了一辈子火箭和空气动力学,太清楚计算机对工程计算意味着什么了,有了这样‘牛’的机器,导弹弹道、气动布局、结构强度,那些令他头疼的重复计算,将会直接迎刃而解。
一众学者站在一旁也恍然失神,呆呆的看着计算机,显然都被震撼到了,他们原先都以为‘101计算机’不过是个电子管计算机,有得用就很出乎意料了,谁承想,这居然还是‘超一流、超先进’的‘林远架构’?
竺副院长站在一旁,看着他们的表情,嘴角带着一丝不易察觉的微笑,看来昨天钱老那句“世界前列”,还是说保守了。
......
想到这,钱老心中有决断了,要测试性能的话,真正实际跑一跑不就知道了?毕竟是骡子是马,拉出来遛遛就知道了。
“林远同志,能跑一个程序看看吗?”
“当然。”林远走到控制台前,拍了拍旁边一台方方正正的机器,“钱所长,郭所长,各位,顺便再给你们介绍一下这台光电读孔机。”
众人的目光又齐刷刷地看了过去。
那台机器不大,正面有一条狭长的缝,旁边装着一排指示灯。
“使用的时候纸带从这里塞进去。”林远拿起一卷纸带,指着那条缝,“光电读孔机会扫描纸带上的小孔,有孔的话会透光,光信号就可以转换为电信号,再送进101机内。”
这话一出,众人的目光又变了。
陆文瀚推了推眼镜,连忙凑近了看那台机器,其实光电读孔机的原理并不复杂,米国也有同类设备,可它的毛病不少,对纸带也挑得厉害,黄色半透明纸带基本读不准,信号转换也容易出错。
他盯着光电读孔机看了许久,心里暗暗吃惊,这台机器的光电管选型和信号处理电路,做得比他在斯坦福实验
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