第565章 存算一体
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三天后。
津门，红星半导体实验室。
初春的阳光从窗外斜斜照进来，落在满桌图纸和坐标纸上。
空气里有淡淡的松香味，还有烧结炉冷却后的金属气。
林希推门进来时，屋里三个人已经等了一会儿。
左边坐着张秉谦。
这位国内集成电路设计界的老前辈，膝盖上有旧伤，坐下时总习惯把一条腿伸直。
搪瓷茶缸就放在他手边，缸沿被多年茶垢染出一圈深色。
旁边是赵四海。
八级工匠出身，一手厚膜烧结手艺在红星半导体是出了名的硬。
当年东方红二号卫星的控制板差点卡死，就是他带着人硬生生盘活的。
而在靠窗的操作台前，司徒渊正低头用镊子夹着一块测试基板，头都没抬。
林希没有摆总经理的架子，走过去给张秉谦的搪瓷缸续了点热水。
随后，他这才从公文包里抽出一份自己手绘的草图，平铺在桌面上。
“张老，赵师傅，司徒总工。”
林希语气诚恳，
“这次回津门，是想麻烦大家看个新东西。”
“这是我们要用在下一代高端航天器上的高性能状态监测架构。”
他没提载人飞船和851工程的绝密代号，只谈技术需求。
张秉谦戴上老花镜，凑近图纸。
看了两分钟，他伸手点在那些密密麻麻的节点上：
“小林，你画的这个……”
老人的眉头皱了起来。
“不像是单纯的控制芯片。”
“这满板子的采集通道，是要把航天器所有关键设备的电压、电流、温度，全都抓过来？”
“对。”
林希点头，
“现在咱们的航天器系统太复杂。”
“一旦某个传感器或者线路出故障，地面排查要耗费几个月。”
“我想做一套独立的监测总线。”
“它不参与主控制，只负责实时盯住所有物理层数据。”
“哪里出了毛病，它直接报位置。”
赵四海把图纸扯过去，粗糙的大手在纸面上摩挲了两下。
干了一辈子车间，他对这些走线和布局有着野兽般的直觉。
“林总，你这要求可不低啊。”
赵四海抬起头。
“通道要多，反应要快，体积还得往死里压，是吧？”
“是。”
林希说。
“火箭运力宝贵，能轻一克是一克。”
赵四海咧了咧嘴。
“用纯硅基集成电路做，怕是够呛。”
“天上高低温变化大，粒子流也狠，线路被打穿不是稀罕事。”
他摸了摸下巴上扎手的胡茬，眼睛却亮了。
“但这活儿，咱们的厚膜工艺正好能接！”
他在图纸上虚划了两下：
“用氧化铝陶瓷做基板，导体浆料和电阻浆料一层层叠印上去。”
“瓷基板导热好，耐高温，绝缘性更不用说。”
“这图上的布线虽然密，但我那边的丝网印刷精度现在能做到十五微米。”
赵四海越说越来劲。
“咱们把几百个监测节点，全部集成在巴掌大的一块厚膜陶瓷板上，体积绝对能压下来！”
张秉谦附和道：
“老赵说得对。”
“底层逻辑比较运算，可以用简单的硅基门电路做成裸片，再直接封装在厚膜电路上。”
“这叫混合集成。”
“抗干扰能力，比纯硅芯片强得多。”
两人一唱一和，一套极具时代特色又无比务实的方案立刻成了型。
林希听得连连点头，心里暗自松了口气。
把图纸交给这帮一线老将，总是最踏实的。
他们不会空谈概念。
能不能做，怎么做，哪里会炸，他们一眼就能看出七八分。
就在这时，一直没作声的司徒渊转过身来。
他把手里的镊子放下，走到桌前，目光在林希的图纸上扫了一圈。
这位曾在仙童半导体待了十几年的顶尖架构师，扶了扶金丝眼镜，语出惊人：
“林总，既然要用厚膜做物理监测网络，为什么不干脆把存算一体架构融合进去？”
屋里安静了一下。
张秉谦愣了愣：
“司徒，你说明白点，什么叫存算一体？”
司徒渊拿起一支红笔，在林希的图纸上画了两个方框。
“现在的计算机，哪怕是最高端的处理器，用的都是冯·诺依曼架构。”
司徒渊在左边框写上“运算”，右边框写上“存储”，
“运算单元和存储单元是分开的。”
“处理器要算个数据，得先跑去内存里把数据搬过来。”
“算完了，再搬回去。”
他看向林希：
“这在地面上做普通计算机没问题。”
“但在太空里，这套逻辑会同时带来两个麻烦。”
“一个是存储墙。”
“一个是辐射风险。”
林希顺着他的话往下问：
“具体怎么说？”
司徒渊拿着笔在两个方框之间的连线上打了个叉。
“这根连线，就是存储墙。”
“当你要同时监测航天器十万个节点、需要极高并发处理速度时，你的处理器大部分时间都在排队搬砖。”
“就像一群工人明明能干活，却全堵在仓库门口等材料。”
“算得再快，搬砖的速度跟不上，系统照样卡死。”
“结果就是功耗大、延时高。”
赵四海听到这里，脸上的笑意收了。
张秉谦的手指也停在了茶缸边。
“其次，太空里有高能粒子流。”
司徒渊在代表存储单元的方框上重重戳了一笔，
“高能粒子撞击硅基存储芯片，会造成单粒子翻转。”
“本来存的是0，被撞一下，变成了1。”
“一个数错了，后面搬运、计算、判断，全都跟着错。”
“严重一点，控制逻辑直接跑偏。”
这番深入浅出的解释，让张秉谦和赵四海都倒吸了一口冷气。
这正是航天电子系统面临的物理法则级难题。
此时，林希脑海中的直播间里，平时潜水的专业大牛们已经按捺不住了。
【卧槽！他在1985年提存算一体？！】
【这不是提前一点点，这是直接把版本号拉爆了！】
【冯·诺依曼瓶颈、存储墙、单粒子翻转……后世航天算力提升的死穴，全被他点出来了。】
【硅基芯片做大算力，发热、功耗、防辐射，一个都躲不开。最后加一堆屏蔽层，重量全砸在抗造上。】
【懂了，别人还在给芯片叠护甲，红星这边准备换物种。】
林希压住心头的震动，看向司徒渊：
“司徒总工，你说的存算一体，具体怎么落在咱们这张图纸上？”
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津门，红星半导体实验室。
初春的阳光从窗外斜斜照进来，落在满桌图纸和坐标纸上。
空气里有淡淡的松香味，还有烧结炉冷却后的金属气。
林希推门进来时，屋里三个人已经等了一会儿。
左边坐着张秉谦。
这位国内集成电路设计界的老前辈，膝盖上有旧伤，坐下时总习惯把一条腿伸直。
搪瓷茶缸就放在他手边，缸沿被多年茶垢染出一圈深色。
旁边是赵四海。
八级工匠出身，一手厚膜烧结手艺在红星半导体是出了名的硬。
当年东方红二号卫星的控制板差点卡死，就是他带着人硬生生盘活的。
而在靠窗的操作台前，司徒渊正低头用镊子夹着一块测试基板，头都没抬。
林希没有摆总经理的架子，走过去给张秉谦的搪瓷缸续了点热水。
随后，他这才从公文包里抽出一份自己手绘的草图，平铺在桌面上。
“张老，赵师傅，司徒总工。”
林希语气诚恳，
“这次回津门，是想麻烦大家看个新东西。”
“这是我们要用在下一代高端航天器上的高性能状态监测架构。”
他没提载人飞船和851工程的绝密代号，只谈技术需求。
张秉谦戴上老花镜，凑近图纸。
看了两分钟，他伸手点在那些密密麻麻的节点上：
“小林，你画的这个……”
老人的眉头皱了起来。
“不像是单纯的控制芯片。”
“这满板子的采集通道，是要把航天器所有关键设备的电压、电流、温度，全都抓过来？”
“对。”
林希点头，
“现在咱们的航天器系统太复杂。”
“一旦某个传感器或者线路出故障，地面排查要耗费几个月。”
“我想做一套独立的监测总线。”
“它不参与主控制，只负责实时盯住所有物理层数据。”
“哪里出了毛病，它直接报位置。”
赵四海把图纸扯过去，粗糙的大手在纸面上摩挲了两下。
干了一辈子车间，他对这些走线和布局有着野兽般的直觉。
“林总，你这要求可不低啊。”
赵四海抬起头。
“通道要多，反应要快，体积还得往死里压，是吧？”
“是。”
林希说。
“火箭运力宝贵，能轻一克是一克。”
赵四海咧了咧嘴。
“用纯硅基集成电路做，怕是够呛。”
“天上高低温变化大，粒子流也狠，线路被打穿不是稀罕事。”
他摸了摸下巴上扎手的胡茬，眼睛却亮了。
“但这活儿，咱们的厚膜工艺正好能接！”
他在图纸上虚划了两下：
“用氧化铝陶瓷做基板，导体浆料和电阻浆料一层层叠印上去。”
“瓷基板导热好，耐高温，绝缘性更不用说。”
“这图上的布线虽然密，但我那边的丝网印刷精度现在能做到十五微米。”
赵四海越说越来劲。
“咱们把几百个监测节点，全部集成在巴掌大的一块厚膜陶瓷板上，体积绝对能压下来！”
张秉谦附和道：
“老赵说得对。”
“底层逻辑比较运算，可以用简单的硅基门电路做成裸片，再直接封装在厚膜电路上。”
“这叫混合集成。”
“抗干扰能力，比纯硅芯片强得多。”
两人一唱一和，一套极具时代特色又无比务实的方案立刻成了型。
林希听得连连点头，心里暗自松了口气。
把图纸交给这帮一线老将，总是最踏实的。
他们不会空谈概念。
能不能做，怎么做，哪里会炸，他们一眼就能看出七八分。
就在这时，一直没作声的司徒渊转过身来。
他把手里的镊子放下，走到桌前，目光在林希的图纸上扫了一圈。
这位曾在仙童半导体待了十几年的顶尖架构师，扶了扶金丝眼镜，语出惊人：
“林总，既然要用厚膜做物理监测网络，为什么不干脆把存算一体架构融合进去？”
屋里安静了一下。
张秉谦愣了愣：
“司徒，你说明白点，什么叫存算一体？”
司徒渊拿起一支红笔，在林希的图纸上画了两个方框。
“现在的计算机，哪怕是最高端的处理器，用的都是冯·诺依曼架构。”
司徒渊在左边框写上“运算”，右边框写上“存储”，
“运算单元和存储单元是分开的。”
“处理器要算个数据，得先跑去内存里把数据搬过来。”
“算完了，再搬回去。”
他看向林希：
“这在地面上做普通计算机没问题。”
“但在太空里，这套逻辑会同时带来两个麻烦。”
“一个是存储墙。”
“一个是辐射风险。”
林希顺着他的话往下问：
“具体怎么说？”
司徒渊拿着笔在两个方框之间的连线上打了个叉。
“这根连线，就是存储墙。”
“当你要同时监测航天器十万个节点、需要极高并发处理速度时，你的处理器大部分时间都在排队搬砖。”
“就像一群工人明明能干活，却全堵在仓库门口等材料。”
“算得再快，搬砖的速度跟不上，系统照样卡死。”
“结果就是功耗大、延时高。”
赵四海听到这里，脸上的笑意收了。
张秉谦的手指也停在了茶缸边。
“其次，太空里有高能粒子流。”
司徒渊在代表存储单元的方框上重重戳了一笔，
“高能粒子撞击硅基存储芯片，会造成单粒子翻转。”
“本来存的是0，被撞一下，变成了1。”
“一个数错了，后面搬运、计算、判断，全都跟着错。”
“严重一点，控制逻辑直接跑偏。”
这番深入浅出的解释，让张秉谦和赵四海都倒吸了一口冷气。
这正是航天电子系统面临的物理法则级难题。
此时，林希脑海中的直播间里，平时潜水的专业大牛们已经按捺不住了。
【卧槽！他在1985年提存算一体？！】
【这不是提前一点点，这是直接把版本号拉爆了！】
【冯·诺依曼瓶颈、存储墙、单粒子翻转……后世航天算力提升的死穴，全被他点出来了。】
【硅基芯片做大算力，发热、功耗、防辐射，一个都躲不开。最后加一堆屏蔽层，重量全砸在抗造上。】
【懂了，别人还在给芯片叠护甲，红星这边准备换物种。】
林希压住心头的震动，看向司徒渊：
“司徒总工，你说的存算一体，具体怎么落在咱们这张图纸上？”
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