例如加州大學伯克萊分校的帕特遜教授,從去年開始對計算機處理器結構進行研究。他公開的研究報告顯示:現在各公司推出的處理器,80%的運算,實際是由20%的電路所完成的。這也意味著,一塊處理器中,有80%的電路大多數時候是處於閒置狀態,只在很少的情況下被呼叫。
大量閒置的電路,時刻處於充電狀態,能量的消耗、電路散發出的熱量、對相鄰電路的干擾,反而降低了處理器的運算效率。
這種理論漸漸被更多的科學家研究後所認可,他們也相繼發出呼籲,要求別再往處理器新增大量無效指令了。最好是能將現在已經臃腫不堪的指令大幅削減下來,保留其中最核心的十幾條指令就足以完成基本運算,讓計算機發揮最高使用效率。
於是精簡指令集倡議,開始對計算機處理器如何設計架構,提出了新的課題。
郭逸銘他們現在就要考慮,他們是採用傳統的複雜架構型處理器呢,還是順應呼籲,用更精簡的指令來構建處理器電路設計。
“我看還是用複雜架構的好!”四機部計算機所的勞工程師慢吞吞道,“大家都用複雜架構型,我們標新立異,能否為市場所認可還未可知。複雜架構已經成熟,而精減指令,到底要精簡到什麼程度?是將所有很少使用的指令都精簡,還是有所選擇?這需要長期的研究才能得出結論。一旦初戰失敗,對大家的信心會造成重大打擊。”
“我贊成!”
“我也同意。現在市場上採用複雜架構,這是由計算機硬體效能所決定的,不是拍腦瓜子想出來的。現在的計算機資料儲存,無非是磁芯、半導體、磁帶,以及我們自己發明的軟盤。
這幾種儲存裝置,磁芯太笨重、半導體太貴,而且這兩種普通使用者基本上都用不起。就連大公司使用的商用機,儲存電路也達不到1兆!
磁帶倒是很便宜,可磁帶速度太慢、定位困難,呼叫一個指令,光是讀就要幾分鐘,讓人無法忍耐……”
他這話得到了很多人的認可,許多人都點起頭來。
國內的技術水平低,許多研究單位即便配備了計算機,好多還在用磁帶儲存資料。磁帶都算跟上時代潮流了,用卡片、紙帶的都有。這種儲存裝置的缺點,所有人都深有體會,為了運算一個科學專案,程式設計、為紙帶卡片打孔、嘎嘎嘎被計算機吞進去識別,全過程耗時個把月那是常事。打孔也是個技術活,許多單位還有專門為打孔員,熟練處理紙帶錄入時出現的故障。
要是打錯了孔,稽核時又沒發現……
天啦,那就是一場災難!不是推倒重來,就是得到一個錯誤的計算結果,無論哪個結果,對申請使用計算運算的科研人員、計算機操作員,都生不如死!
一想到精減指令的技術難題,所有人都心有竊竊焉的同感。
“……我們自己研發的軟盤,速度比磁帶快很多,但比半導體儲存器依然慢得多。一條兩條指令無所謂,一個複雜的科學計算,涉及到大量指令呼叫的話,那就痛苦了。遇到處理器中沒有的指令,運算就要停頓下來,從磁碟調取,速度慢也就不說了,關鍵是佔用內部儲存單位!
一臺個人計算機內部儲存器能有多大?
4K?8K?
頂天了32K!
這麼多的指令都從磁碟呼叫,要佔用多大的記憶體空間?還給運算留出了空間嗎?難道我們給每一個賣計算機的使用者說:請您給計算機配上64K的記憶體,如果要追求更高效能,最好配備128K的內部儲存器。我敢說,只要我們的處理器是這樣設計,絕對賣不出去!”
“勞工說得太對了!”
“這也是我想說的!”
工程師們紛紛附和他的觀點,現實不是計