????“根據(jù)摩爾定律的規(guī)律,芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量每兩年將翻一倍,cpu(中央處理器)和dram(主存儲(chǔ)器)的性能都在飛速提高。但dram存儲(chǔ)容量提高的同時(shí),讀取速度卻不能同步提高,從而與cpu主頻產(chǎn)生極不匹配的情況,這勢必大大影響整個(gè)微處理系統(tǒng)的總體性能。
????我認(rèn)為,接下來cpu設(shè)計(jì)的主要問題之一就是解決高速cpu與低速dram之間的平衡問題,以求系統(tǒng)性能整體提高。而在它們之間加入高速緩沖存儲(chǔ)器cache可以有效解決這一問題。其實(shí)早在1964年,ibm公司推出的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)system/360系統(tǒng)中就已經(jīng)出現(xiàn)了緩存概念……”
????這是在趙偉明教授家中的客廳里舉行的一個(gè)小型學(xué)術(shù)沙龍,每周周末的下午都會(huì)有一批喜愛電子技術(shù)的學(xué)生和老師,聚在趙教授家客廳的沙發(fā)上暢所欲言。趙教授也樂意通過這樣的小型聚會(huì),開拓學(xué)生們的視野,培養(yǎng)大家的專業(yè)興趣。
????今天的話題是微處理器的發(fā)展方向,李軒是第一次被邀請,他從開始到現(xiàn)在一直在當(dāng)一個(gè)好聽眾。整個(gè)房間里十幾個(gè)人中僅有他一人是不是讀電子學(xué)專業(yè)出生,而選擇了電子計(jì)算研究專業(yè)。
????中大的電子學(xué)專業(yè)主要學(xué)的是硬件,而電子計(jì)算研究就是后世的計(jì)算機(jī)專業(yè),主要學(xué)的是程序語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這些軟件知識,兩者雖有關(guān)聯(lián),但其實(shí)是兩個(gè)完全不同的方向。
????李軒這個(gè)學(xué)軟件出生的人,卻老是往硬件人堆里湊熱鬧。趙偉明對他這個(gè)特立獨(dú)行的學(xué)生也有幾分好奇,借著今天這個(gè)機(jī)會(huì)點(diǎn)名叫他發(fā)言,考考他這個(gè)身在曹營心在漢的有趣學(xué)生,肚子里到底有多少墨水。
????李軒在心里好一番斟酌,才談了談自己的看法。他的觀點(diǎn)不能太細(xì)太深,開學(xué)才一個(gè)來月,電子這門高深的課程對他這樣一個(gè)大一新生而言,連入門都算不上。但也不能言之無物,畢竟他來參加聚會(huì)的目的是為了展現(xiàn)自己的實(shí)力,為以后樹立自己技術(shù)牛的形象先打基礎(chǔ)。
????除了這些,他還要特別注意,不能蹦出一些這個(gè)時(shí)代還沒有的名詞,比如非阻塞緩存這個(gè)詞好像是在八十年代的論文中才開始提出的,受害者緩存是在九十年代才開始研究的。
????于是李軒選了高速緩存這個(gè)切入點(diǎn),隨著微處理器在七十年代的蓬勃發(fā)展,內(nèi)存讀取速度慢的問題已經(jīng)越來越突出。在八位元處理器時(shí)代這個(gè)問題還不明顯,隨著英特爾發(fā)布十六位元的8086處理器,這個(gè)問題已經(jīng)開始慢慢顯現(xiàn)。
????李軒記得在1985年,英特爾發(fā)布第一款32位元80386處理器時(shí)就已經(jīng)采用了外置的高速緩存,來解決內(nèi)存速度瓶頸問題。所以他的觀點(diǎn)是很符合主流處理器技術(shù)接下來的發(fā)展趨勢,比較有前瞻性。
????趙偉明坐在一旁品著咖啡,聽了李軒的觀點(diǎn)不由微微點(diǎn)了點(diǎn)頭。他回香港中文大學(xué)任教前,在rca公司本來就是從事微處理器開發(fā)的,rca公司唯一一款史上留名的著名微處理器rca1802,他就參與了核心研發(fā)工作。
????這款八位元處理器被譽(yù)為是risc(精簡指令集)處理器的鼻祖,它功耗低,可靠性強(qiáng),能滿足外太空高輻射的苛刻環(huán)境,是第一塊被應(yīng)用在太空中的微處理器。
????美國國家航天局在1977年發(fā)射的太空探測器“旅行者1號”就使用了三顆1802處理器作為系統(tǒng)核心。李軒重生前,這顆離地球最遠(yuǎn)的探測器,歷經(jīng)三十多年的漫長跋涉,已經(jīng)成功飛出太陽系進(jìn)入星際空間,但依舊處于正常工作狀態(tài)。