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正文 第492章 从飞行者到B-
    昆仑-0机的首次联调,一直持续到中午十二点半。

    在这三个半小时里,陈高工带着团队,一共跑了十七个测试程序。

    斐波那契数列、矩阵乘法、快速傅里叶变换、冒泡排序、线性方程组求解、数值积分……

    每一个程序都顺利跑通,每一个结果都是“ERRORS:0”。

    最后一个程序跑完的时候,车间里的掌声已经不像第一次那样热烈了,取而代之的是一种沉默的、踏实的满足感。

    就像打了一场硬仗,打赢了,不是欢呼,而是长出一口气。

    首长站在操作台前,看着荧光管阵列上那行“ALLTESTSPASSED”的字样,沉默了很久。

    他转过身,对刘星海说:“下午的会,我参加不了,有个外事活动。但你们继续开,把下一步的任务定下来。昆仑-1,要抓紧。”

    刘星海点头:“明白。”

    首长又看了一眼墨绿色的机柜,转身往外走。

    走到门口的时候,他停下来,回头又看了一眼。

    车间的气氛松弛下来。有人开始收拾操作台上的卡片,有人关掉示波器,有人拔掉电源插头。

    陈高工靠在机柜旁边,手还在微微发抖,不是因为紧张,是因为亢奋。

    夏先生招呼大家前往食堂吃饭。

    计算机所的食堂在主楼后面,是一排平房,红砖墙,瓦屋顶,面积不大,摆了十几张八仙桌,平时也就百十来个人吃饭。

    今天一下子涌进来两百多号人,挤得满满当当。

    桌子和凳子不够,有人站着吃,有人蹲着吃,有人干脆端着碗到外面去吃。

    伙食确实不错,有红烧肉、炒白菜、炖豆腐、西红柿鸡蛋汤,主食是白面馒头。

    这已经算是相当丰盛了。

    吕辰和吴国华端着碗,在角落里找了个位置坐下。

    吴国华把一块红烧肉塞进嘴里,嚼了两下,含糊不清地说:“这肉炖得烂,入口就化。”

    吕辰咬了一口馒头,脑子里还在转着刚才那些测试程序的数据。

    “想什么呢?”吴国华问。

    “在想昆仑-0的算力。”吕辰放下馒头,“主频1兆赫,16位定点,1控3算。有效算力大概5到10万次定点运算每秒。这个数字,能干多少事?”

    吴国华想了想:“一般的科学计算,够用了。矩阵乘法、线性方程组、数值积分,都能跑。但要说到实际应用,还得再提提……”

    吃完饭,两人走到食堂外面的杨树下,点了一根烟。

    初冬的阳光照在身上,暖洋洋的,但风一吹,还是有点冷。

    “吕辰,吴国华。”身后传来一个声音。

    两人转过身,一个中年男人站在他们身后。

    四十出头,方脸,浓眉,一身戎装,肩上两杠两星。

    胸前别着一个徽章,上面写着“第二十五研究院”。

    “张副院长。”吴国华站起来打招呼。

    张副院长摆摆手,示意他们坐下,自己也蹲下来,从兜里掏出一包烟,抽出一根,点上。

    “今天看了昆仑-0的联调,很震撼。”他吸了一口烟,慢慢吐出来,“我有个问题,想请教你们二位。”

    “您说。”

    张副院长沉默了几秒,像是在组织语言。

    “昆仑-0的算力,能不能支撑一个完整的雷达站?”

    吕辰和吴国华对视了一眼。

    张副院长继续说:“我们院,主要负责防空雷达的研发。现在的雷达,信号处理还是用分立元件搭的,体积大、功耗高、可靠性差。一个雷达站,光信号处理柜就占了一整个房间。我们一直在想,能不能用计算机来代替这些分立元件。昆仑-0的联调,让我看到了希望。”

    他看着二人:“你们觉得呢?”

    吕辰想了一会儿:“张副院长,我先问您一个问题。您说的‘完整的雷达站’,是什么规模的?”

    张副院长想了想:“中等规模,一部远程预警相控阵雷达,天线阵面几百个单元,搜索距离两百公里,能同时跟踪几十个目标。”

    吕辰掐灭手里的烟,从兜里掏出一个小本子,翻到空白页,开始算。

    “我们先算算雷达信号处理的算力需求。”

    他在本子上写下一行字。

    “几百个天线单元,每个单元的信号要加权、移相、求和。这个运算量,跟单元数量成正比。假设256个单元,每个单元做一次复数乘法,一次复数加法。一个波束,就是256次复数乘加。一次波束形成,大概需要几千次定点运算。”

    他抬起头:“这是最简单的部分。”

    “远程预警相控阵雷达,要用多普勒滤波器组把运动目标和静止杂波分开。一个典型的MTI滤波器,需要几十次复数乘加。如果做FFT,运算量更大。一个距离门,大概需要几百到几千次复数运算。假设雷达有512个距离门,脉冲重复频率1000赫兹,那每秒要处理的复数运算量,就是512×1000×几百,大概几千万次。”

    张副院长的眉头皱了一下,但没说话。

    “同时跟踪几十个目标,每个目标要做航迹滤波、坐标转换、预测更新。卡尔曼滤波,矩阵求逆,都是浮点运算。这个运算量,比信号处理本身还要大。”

    吕辰把本子上的数字加了一遍,然后抬起头。

    “一个中等规模的脉冲多普勒雷达,动目标显示处理需要每秒约10到50万次复数运算。如果加上目标跟踪、航迹滤波、坐标转换,需求还要翻倍。”

    他合上本子,看着张副院长。

    “昆仑-0的有效算力,大约5到10万次定点运算每秒。”

    张副院长点点头,等着他往下说。

    “单看数字,昆仑-0的算力,在数量级上接近一个中等雷达的实时信号处理需求的下限。但有两个致命问题。”

    他竖起第一根手指。

    “第一,定点运算不够用。雷达信号处理需要大量浮点运算。浮点数的动态范围,不是16位定点能覆盖的。昆仑-0的浮点靠微程序模拟,用定点指令拼出浮点运算。速度要慢一个数量级。实际可用算力,大概只有1到2万次浮点运算每秒。这远远不够。”

    他又竖起第二根手指。

    “第二,实时性要求达不到。雷达信号处理是‘硬实时’系统。天线扫过一圈,必须在下一圈到来之前算完。迟了,目标就丢了。昆仑-0采用的是批处理模式,没有中断响应,没有任务调度,没有优先级管理,满足不了雷达的实时需求。”

    吕辰想了想,又补充了一句。

    “张副院长,我打个比方,您就明白了。莱特兄弟的‘飞行者一号’,1903年飞上了天。但您不能用它去扔炸弹、运货物。昆仑-0和实用化雷达计算机的关系,就像‘飞行者一号’和B-52战略轰炸机的关系。前者证明了‘能飞’,后者才是‘能打仗’。”

    张副院长听完,沉默了很久。

    他手里的烟已经烧到了滤嘴,烫了一下手指,才回过神来,把烟蒂扔在地上,踩灭。

    他拍了拍膝盖上的灰:“我明白了,昆仑-0是‘飞行者一号’,不是B-52。”

    吴国华插了一句:“张副院长,昆仑-0虽然不能直接用在雷达上,但它的技术成果可以下放。向量指令集、双核心冗余、模块化架构,这些都是可以移植的。用这些技术,专门设计一款雷达信号处理计算机,不是没有可能。”

    张副院长看着他:“你的意思是?”

    “我的意思是,”吴国华说,“昆仑-0是通用验证机。它的任务,是证明这条路能走通。下一步,可以针对不同的应用场景,做专用机。雷达信号处理有雷达信号处理的专用指令集、专用架构。导弹控制有导弹控制的专用指令集、专用架构。这些专用机,可以共用昆仑-0的技术积累,但针对具体需求做优化。”

    张副院长点了点头,若有所思。

    “那导弹呢?”他突然问了一句,“昆仑-0能不能支撑一个导弹发射台的地面控制系统?”

    吕辰和吴国华对视了一眼。

    张副院长眨眨眼:“除了雷达,我们也管点地空导弹。一个导弹发射台,需要做发射诸元计算,目标坐标、弹道参数、发射窗口。发射前要自检,发射时要时序控制。这些运算,算力要求不高吧?”

    吴国华想了想:“发射诸元计算,本质上是解弹道方程。给定目标坐标、导弹性能参数、发射点坐标,求解最优发射角和飞行时间。这个运算量,大概几千到几万次浮点运算。如果提前算好,存在表里,查表就行。实时计算,也问题不大。用昆仑-0,确实能算。”

    他顿了顿:“但有两个问题。第一,发射诸元计算不需要昆仑-0这么大的算力。地面指挥仪用一个炮兵计算器,就是红星二号的军用版,就能满足需求。用昆仑-0,是大材小用了。就像用大型计算机去算1加1等于2。”

    张副院长笑了:“那第二个问题呢?”

    “第二,导弹的大脑,是弹上计算机。弹上计算机,要能扛发射过载,要能在极端温度下工作,抗电磁干扰、抗振动。要小,要轻,要省电。昆仑-0四百公斤,800瓦功耗,不可能上弹。”

    他看着张副院长,语气认真:“但昆仑-0的技术成果,可以下放到弹上。用同样的架构,做微型化、抗过载设计。专门研发一款弹上计算机,花时间就能做到。”

    张副院长沉默了一会儿,然后点了点头:“好。这个思路,我回去好好想想。”

    他从兜里掏出烟,给吕辰和吴国华各递了一支,自己也点上一支。

    “吕工,吴工,技术路线上的事,有时候就是需要有人把话说透。”

    吕辰笑了笑:“张副院长客气了,我们不过是纸上谈兵,真要落地,还得靠你们二十五院的人。”

    张副院长摆摆手:“纸上谈兵?今天昆仑-0跑起来之前,多少人说是纸上谈兵?现在呢?机器在那儿摆着,程序在那儿跑着。这不是纸上的东西,这是真东西。”

    他站起来,掸了掸裤子上的灰。

    吕辰和吴国华也起身相送:“行了,不打扰你们了。”

    张副院长走了几步,又回过头来。

    “吕工,你说昆仑-0是飞行者一号,不是B-52。但莱特兄弟飞完之后,不到50年,B-52就上天了。”

    吕辰笑道,语气坚定:“咱们不用等50年,5年就够。”

    张副院长点点头,转身走了。

    “这个人,有意思。”吴国华笑道。

    两人又站了一会儿,往会议室走。

    等他们到的时候,会议室里已经坐整齐了。

    主席台上的名牌已经换过。

    刘星海坐在中间,左边是钱先生和王先生,右边是夏先生和孙老,还有几个吕辰不认识的人。

    两点整,刘星海敲了敲桌子。

    会议室里安静下来。

    “今天,昆仑-0机,跑通了。”刘星海教授仿佛又确认了一遍,“首长走之前,让我转达几句话。第一,首长说,同志们做了一件了不起的事。第二,首长说,从今天起,中国人有自己的向量计算机。第三,首长要求,立即启动昆仑-1机的建设工作,三年内建成。”

    他翻开面前的黑皮本子,看了一眼,又合上。

    “昆仑-1的事,我们等会儿再议。现在,各组汇报一下工作进展。”

    王先生最先汇报,他拿出一沓资料,放在桌上。

    “光刻组汇报,2微米光刻机,已经完成实验室验证。投影式光刻系统,镜组设计完成,镜头磨出来了,分辨率实测2微米,套刻精度±0.5微米。深紫外光源的稳流电源,西军电那边已经交付,稳流精度千分之一。整机正在总装,预计明年一季度交付6305厂。”

    他顿了顿,又补充了一句:“下一代光刻机已经在预研,目标是1微米。”

    台下有人轻轻吸了一口气。

    接下来是陈光远:“6305厂产线良率稳定在75%,月产1200片。新产线洁净区验收进入最后阶段,Css96洁净等级,按2微米工艺设计,月产1000片。”

    半导体所的王守仁:“材料组汇报,区熔级锗单晶,已经能稳定生产。纯度7N,位错密度每平方厘米100以下。硅单晶的区熔提纯,也跑通了。6N纯度,达到设计要求。高纯金线、铝线,昆明贵金属所那边能量产了。电子级化学品方面,上海试剂总厂的氢氟酸、硝酸、缓冲液,金属离子含量控制在10ppb以下。光刻胶,环化橡胶-双叠氮体系,分辨率2微米,能满足当前需求。”

    他顿了顿:“有一个问题,光刻胶的批间稳定性不够。这一批和下一批,性能有差异。感光所、上海试剂总厂等单位正在联合攻关。”

    刘星海点点头,在本子上记了几笔。

    第四个汇报的是哈工大的包康建教授。

    “机械组汇报。光刻机工件台,已经完成高频脉冲电机加压电陶瓷微位移器的集成。步进精度,实验室数据,0.1微米。下一步要做的是,把这个精度稳定下来,从实验室搬到生产线上。”

    接下来是上海有机所的郑教授、西军电的秦世襄、武水院的程教授、兰州物理研究所的岳伴教授……

    一个一个站起来,一个一个汇报。

    进展很多,问题也不少。

    但总的气氛是积极的,向上的。

    吕辰坐在后排,一页一页地翻着笔记本,把各组的关键数据记下来。

    下午四点,所有组汇报完毕。

    刘星海站起来总结道:“各组的工作进展,我都听了。此外,我也给大家汇报一个好消息,我们第一批发布的791项技术清单,经过三年多的攻坚,也基本达到设计要求。”

    他顿了顿,提高声音:“也就是说,星河计划的第一阶段,技术补课,我们基本完成了。”

    “2微米光刻机,2微米光刻胶,6N硅单晶,10ppb超纯试剂,0.1微米工件台精度,75%的芯片良率,昆仑-0验证机,编程机,显示控制芯片……这些成果,放在五年前,谁敢想?”

    他看着台下:“但这不是终点,技术补课完成了,下一步是什么?”

    他自问自答:“是领跑!从补课到领跑,就是星河计划第二阶段的目标。”

    弯腰从桌上拿起笔记本:“

    他翻开黑皮本子,一页一页地念。

    “第一条,从补课到领跑,深化国产替代。”

    他看着台下:“第一批任务,我们解决了有没有的问题。第二批任务,就要解决好不好的问题。光刻机,2微米做出来了,但稳定性呢?套刻精度呢?生产效率呢?封装,还是手工焊线。材料,光刻胶批间稳定性不够。检测设备,全靠人眼。这些短板,要一条一条补上。”

    他又翻开一页:“第二条,从单点突破到系统集成。”

    “6305厂的新产线,明年要投产。但产线本身,需要大量配套技术支撑。工艺稳定性怎么保证?洁净环境怎么维持?芯片测试怎么搞?动力保障怎么跟上?这些事,不是6305厂一家能解决的,需要全星河计划的力量。”

    他抬起头,目光扫过全场:“工艺达到了,我们就要为量产铺路,为良率护航。”

    “第三条,从军品优先到军民兼顾。军品优先,民用补充,产业同步发展。这是国家给我们定的调子,要落到实处。军用芯片,要继续保、继续攻。但民用市场,也要拓展。集成电路和星河计划,不能永远靠国家养着,得有自己的造血能力。”

    他喝了口水,继续念:“第四条,从消化吸收到自主创新。2微米光刻机基本成功了。但技术团队不能停步。要前瞻布局,要在现有成果基础上,向微米级以下进军,向新型架构进军。亚微米技术预研、新型器件研究、计算架构探索、战略技术储备。这些事,现在就得开始做。”

    他把本子合上,看着全场。

    “总结一下。第二批任务清单,要助推星河计划从技术突破阶段,向‘产业落地+系统集成+前瞻布局’三位一体转型。”

    “我们要向下扎根,为6305厂新产线配套,解决量产中的工艺、设备、材料、测试问题。”

    “要向上生长,以昆仑工程为牵引,布局下一代计算系统的芯片技术。”

    “要向外拓展,构建民用产品线,形成产业自我造血能力。”

    “向前布局,预研亚微米技术、新型器件,保持技术领先。”

    他提高声音:“同志们,昆仑-0跑通了,这是过去两年的成绩。但成绩属于过去。下一步,是昆仑-1,是2微米到1微米,是产业落地,是系统集成,是前瞻布局。”

    “路还很长。但我们已经走在路上了。”

    会议室里安静了几秒。

    然后,掌声响起来。

    这一次的掌声,没有上午那种激动和亢奋,而是一种沉稳的、坚定的力量感。

    像是一支军队打完了第一场仗,正在清点弹药、包扎伤口、准备下一场战斗。
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