第二天清晨,当第一缕阳光透过窗户照进远风微电子的办公室时,所有人都被眼前的景象惊呆了。
原本还算宽敞的办公室,一夜之间仿佛变成了一个前线指挥部。
办公室中央,那台巨大的Step-16000硬件仿真系统已经被安放在最显眼的位置,各种线缆如同八爪鱼的触手般延伸开来,连接着几台电脑和测试台。一块巨大的白板立在旁边,上面已经被魏东亭用红黑两色马克笔画满了密密麻麻的逻辑框图和时序波形,正中央龙飞凤舞地写着四个大字——“凤凰之心”!
魏东亭仿佛年轻了二十岁,他满面红光,嗓门洪亮,正指挥着硬件组的成员:“张伟、刘建军,你们两个带人,把指令译码单元的逻辑给我重新跑一遍,用秦董教的方法,每一个分支、每一个状态都必须在仿真器上留下记录!”
“王海涛!你小子别给我耍滑头!总线接口单元的设计,给我对着VMEbus的标准手册,一个引脚一个引脚地核对,参数就用仿真器实测的,再出问题我拧下你的脑袋当球踢!”
而在办公室的另一侧,楚云飞则建立起了自己的“代码道场”。他和他那几个从高校里挖来的“春苗”,人手一台电脑,屏幕上是清一色的黑底绿字。气氛安静得可怕,只能听到键盘清脆的敲击声,仿佛一群正在潜心修炼的剑客,每一次敲击,都是在磨砺自己的剑锋。
整个办公室,被一种无形的力场分成了泾渭分明的两半。一半是硬件组热火朝天的喧嚣,充满了焊锡和咖啡的混合味道;另一半是软件组冰冷彻骨的寂静,空气中只有代码逻辑在无声地奔流。
然而,这两种截然不同的气质,却在一个共同的目标下,达到了诡异的和谐。所有人的眼睛里都闪烁着同一种光芒,那是被注入灵魂后,熊熊燃烧的信念之火。
秦奋站在办公室门口,静静地看着这一切,脸上露出了欣慰的笑容。他没有去打扰他们,而是转身走进了自己的办公室。他知道,士气可用,但光有士气和两员猛将是不够的。
“普罗米修斯”计划,这头吞金巨兽,还有一块最关键、也最难啃的骨头没有解决。
他拿起电话,拨通了魏东亭的内线。
“魏工,你来一下。再把楚云飞也叫上。”
片刻之后,魏东亭和楚云飞一前一后地走进了办公室。魏东亭依旧亢奋,而楚云飞则显得有些疲惫,但眼神却异常明亮。
“秦董,您找我们?”
秦奋示意他们坐下,开门见山地说道:“现在,硬件设计和软件编译的发动机都已经点燃了。但我们还缺一样东西,一样能把你们两个部门的工作连接起来,并最终转化为硅片上亿万晶体管的‘翻译官’和‘建筑师’。”
魏东亭立刻就明白了:“您是说EDA工具?”
楚云飞也皱起了眉头,虽然他是软件天才,但也深知现代芯片设计的复杂性。
EDA,Electronic Design Automation,电子设计自动化。这不仅是一套软件,更是现代集成电路产业的基石。它能将硬件工程师用语言描述的逻辑功能,自动地进行逻辑综合、布局、布线,最终生成可以指导光刻机进行生产的版图文件。
没有EDA,设计一颗几千个晶体管的简单芯片,或许还能靠天才工程师用手画版图,但要设计“凤凰之心”这种数以百万计晶体管的复杂处理器,无异于想用稿纸和铅笔来建造一艘航空母舰,是绝无可能完成的任务。
“没错。”秦奋点了点头,神情严肃,“目前,国际上最主流的EDA软件,是来自Cadence、Synopsys和Mentor Graphics这三巨头的产品。高远那边通过特殊渠道,已经帮我们搞到了一部分基础版本的授权,但最核心的、支持亚微米工艺的逻辑综合器和自动布局布线工具,都在‘巴统协议’的禁运清单上,我们根本拿不到。”
“巴统协议”,这个幽灵般的名字,让魏东亭和楚云飞的心头都是一沉。他们都清楚这意味着什么。
“就算能拿到,我们也不能完全依赖。”秦奋的语气愈发凝重,“用别人的笔,就永远写不出自己的文章。我们设计的每一个逻辑门,每一次时序优化,都会被这些软件记录、分析。我们的‘凤凰之心’在它面前,将毫无秘密可言。更致命的是,他们随时可以修改授权,或者在软件里埋下我们根本无法察觉的‘后门’,到那时,我们所有的心血都将付诸东流。”
魏东亭痛苦地闭上了眼睛。他太清楚这种受制于人的滋味了。当年在计算所,他们想对一台进口小型机做一点点优化,仅仅是需要一个驱动程序的接口文档,对方都百般刁难,开出天价。现在,他们要做的,是比那复杂一万倍的CPU!
“那您的意思是……”楚云飞的眼中闪过一丝锐利的光芒。
“我们也要有自己的EDA!”秦奋一字一顿,掷地有声,“我们不仅要造出自己的‘凤凰之心’,还要用我们自己打造的‘画笔’,来绘制它的每一根线条!”
自己做EDA?!
这个念头,比造CPU本身还要疯狂!
如果说造CPU是工业之巅的明珠,那么EDA就是托起这颗明珠的皇冠本身!它融合了图形学、计算几何、图论、最优化算法、数据库、并行计算等无数个计算机科学领域的尖端技术,其难度之大,投入之巨,甚至超过了芯片制造本身。
魏东亭的嘴唇动了动,想说这太难了,但看着秦奋那不容置疑的眼神,他把话又咽了回去。他想起了计算所里一个人的名字,一个在圈内被誉为传奇,却又无比落寞的名字。
“秦董,要说国内搞这个最早,也最深的,只有一个人。”魏东亭的声音有些干涩,“京城大学数学系的教授,严兆峰。他是国内第一个把图论和组合数学应用到IC自动布局布线领域的学者。八十年代初,他就在国际顶级期刊上发表过关于‘模拟退火算法’在布线优化中应用的论文,比国外还早了半步。只可惜……”
“可惜什么?”秦奋追问道。
“可惜他的东西太超前,也太理论化了。”魏东亭叹了口气,“当时国内的半导体产业还停留在微米级,根本用不上他那些复杂的算法。他的项目拿不到经费,培养的学生找不到工作,慢慢地,人就被边缘化了。听说他现在对产业界的人极其反感,认为我们都是一群只知道赚钱、不懂科学的‘商人’。好几家国家级的研究院所想请他出山,都被他骂了回去。这人……脾气又臭又硬,怕是不好请啊。”
“不好请,也得请。”秦奋的眼中闪过一丝精光,“这种为国铸剑,却被束之高阁的寂寞英雄,我最懂。他缺的不是钱,不是名,而是一个能让他毕生所学尽情挥洒的战场。”
他站起身:“魏工,你帮我约一下,就说有一个后辈,想向他请教一个关于‘旅行商问题’在VLSI(超大规模集成电路)布线中的变种解法。”
……
京城大学,燕园。
一间老旧的教职工宿舍里,空气中弥漫着一股书本、墨水和灰尘混合的气味。
年近六旬的严兆峰教授,正戴着老花镜,在一张铺开的宣纸上,用小楷抄写着《兰亭集序》。他的头发已经花白,但梳理得一丝不苟。书房里没有电脑,只有四面墙顶天立地的书架,上面塞满了各种数学、物理和计算机科学的典籍,中英文都有。
他写得很慢,一笔一划,沉静如水,仿佛想把外界所有的喧嚣都隔绝在笔墨之外。
“老师,计算所的黄副所长又打电话来了,想请您去做个报告。”门外,一个看起来二十七八岁的年轻人轻声说道。他是严兆峰带的最后一个博士生,名叫陈嘉。
“不见。”严兆峰头也不抬,淡淡地吐出两个字。
“可是老师,他们说这次关系到国家‘九五’攻关计划的立项,经费很足……”陈嘉小心翼翼地劝道。
“足?再足的经费,拿去买一堆国外的仪器和软件,回来写几篇不痛不痒的报告,然后束之高阁,有什么意义?”严兆峰终于停下了笔,声音里透着一股深深的疲惫和失望,“嘉啊,我搞了一辈子算法,到头来,连一台能让我跑一跑自己程序的机器都没有。我那些理论,在国内,就是屠龙之技,可笑啊,可笑。”
陈嘉看着老师落寞的背影,心里一阵酸楚。他知道,老师的“模拟退火”和“遗传算法”在布局布线领域的理论,至今在国际上都有一席之地。可是在国内,却始终被认为是空中楼阁。心灰意冷之下,老师这几年已经完全沉浸在故纸堆和书法里,不再过问学术界和产业界的任何事。
就在这时,楼下传来了敲门声。
陈嘉跑去开门,不一会儿,领着一个年轻人走了上来。这年轻人看起来比自己还小几岁,但气质却异常沉稳,眼神深邃,正是秦奋。
“老师,这位是远风集团的秦奋先生,说是专程来向您请教一个数学问题。”陈嘉介绍道。
“远风集团?”严兆峰眉头一皱,又是企业界的。他放下毛笔,连身都懒得转,冷冷地说道:“我只是个教书的,不懂你们生意场上的事。送客。”
这已经是毫不掩饰的逐客令了。
陈嘉一脸尴尬,不知如何是好。
秦奋却丝毫没有在意,他微笑着走上前,将一张图纸,轻轻地放在了严兆峰的书桌上。
“严教授,您先别急着赶我走。我这里确实遇到一个难题,想破了脑袋也想不出最优解,听闻您是这方面的大家,所以特来求教。”
那是一张用精密绘图笔画出的、极其复杂的电路版图草图。上面有数万个逻辑节点和密如蛛网的连接关系,并且标注了各种严苛的约束条件:时序、功耗、串扰、线宽……
严兆峰本不想理会,但目光不经意地一瞥,立刻就被图上那个核心区域的设计给吸引住了!
那是一块被标注为“动态逻辑与多米诺骨牌电路”的区域,其设计之精巧,逻辑之紧凑,是他生平仅见!这种设计能极大地提升电路速度,但对布局布线的要求也呈几何级数增长,稍有不慎就会导致时序崩溃。
他的目光,像是被磁铁吸住了一样,再也无法移开。
“这……这是谁设计的?”他的声音里带着一丝不易察觉的颤抖。
“我们团队的一个年轻人。”秦奋淡淡地回答。
严兆峰的心里掀起了惊涛骇浪。仅仅是这冰山一角,就足以看出这个所谓的“远风集团”,在芯片设计领域,已经达到了一个他无法想象的高度!
他拿起图纸,戴上老花镜,仔细地看了起来。越看,心跳越快。秦奋提出的问题,正是这张版图中最核心、最困难的部分:如何在满足上万个时序约束的条件下,用最短的走线,完成这片区域的布线,并最小化关键路径上的信号延迟。
这确实是一个“旅行商问题”的超级变种,但其复杂度和约束条件,比任何教科书上的例子都要难上百倍!
他拿起铅笔,下意识地就在图纸的空白处开始演算起来,嘴里念念有词:“不行,这里用Dijkstra算法会陷入局部最优……得引入随机扰动,用模拟退火……但是退火系数怎么定?冷却策略是什么?……”
他完全沉浸了进去,仿佛忘记了秦奋的存在。
秦奋没有打扰他,只是静静地站在一旁。
不知道过了多久,严兆峰才猛地惊醒过来,他看着自己满是演算公式的双手,又看了看眼前的年轻人,老脸一红。
“这个问题……很有挑战性。”他清了清嗓子,试图恢复自己高冷的姿态,“我需要时间研究一下。”
“不急。”秦奋笑了笑,从口袋里拿出一张名片,放在桌上,“教授,这个问题,只是我们‘凤凰之心’项目里,上百个类似难题中的一个。我们相信,解决这些问题的钥匙,就在您二十年来坚持的那个方向上。告辞了。”
说完,秦奋便转身离去,没有再多说一句。
严兆峰看着秦奋的背影,又低头看了看那张充满了挑战的图纸,眼神复杂到了极点。
……
三天后,一辆小货车停在了严兆峰教授的楼下。
两个身穿远风工作服的年轻人,在陈嘉惊愕的目光中,搬上来一台崭新的、散发着墨香的设备。
那是一台Sun SPARCstation 20工作站!是太阳计算机公司去年才推出的旗舰机型,配备了双SuperSPARC处理器,性能是普通486电脑的十几倍!这种机器,整个京城大学都找不出几台。
“这是……你们干什么?”陈嘉结结巴巴地问。
“秦董说,送给严教授的‘草稿纸’。”带头的年轻人憨厚地笑了笑。
他们将工作站安装好,接上电。屏幕亮起,进入了Solaris操作系统。年轻人从口袋里掏出一张3.5英寸软盘,插入软驱,敲了几下键盘。
“好了。”
陈嘉好奇地凑过去一看,只见屏幕上出现了一个简陋的图形界面,标题是“Yan's Algorithm V0.1 - Demo by Farwind”。
下面有两个按钮:“加载测试用例”、“开始自动布线”。
陈嘉下意识地点了“加载测试用例”,屏幕上出现的,正是三天前秦奋拿来的那张版图的数字文件。
他颤抖着手,点下了“开始自动布线”。
瞬间,工作站的风扇开始狂转,屏幕上,无数条彩色的线条开始飞速地生长、连接、撕扯、重组……那复杂的运算过程,被以一种直观的图形化方式展现了出来。
而算法的核心逻辑,陈嘉一眼就认出来了——那正是他老师严兆峰在十年前一篇论文里提出的,基于“模拟退火”和“分割-递归”思想的混合算法!那个因为计算量太大,从未真正被實現过的算法!
就在这时,严兆峰从外面散步回来,看到屋里这台正在疯狂运算的机器,整个人都僵在了门口。
他看着屏幕上那熟悉的、由自己亲手创造的算法,正在一台顶级计算机的加持下,以前所未有的速度,攻克着那个困扰了他三天三夜的难题。
那感觉,就像一个铸剑大师,穷尽一生心血,设计出了一把绝世神兵的图纸,却苦于没有天外陨铁和千年寒潭水而无法铸造。而今天,有人将所有神级材料都堆在了他的面前,并对他说:
“先生,请开始你的表演。”
这一刻,严兆峰那颗早已沉寂的心,再也无法保持平静。他快步走到工作站前,双手抚摸着冰冷的机壳,浑浊的双眼中,慢慢蓄满了泪水。
他知道,这不是“三顾茅庐”。
这是来自一个真正懂他的人,一次跨越了二十年光阴的,最高规格的“三军拜帅”!
他拿起电话,拨通了名片上的号码,电话接通的那一刻,他只说了一句话,声音沙哑,却重如千钧:
“秦董,我的团队,什么时候可以开始工作?”
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