第327章 节能架构灵感(第3页)
思路確定了,接下来是具体设计。赵四把人员分成三组:陈星和陈启明负责架构设计,杨振华负责算法和控制逻辑,林雪和张卫东负责仿真验证。
“时间很紧。”赵四看著大家,“上海的生產线已经准备好了,一周后就要流片。我们必须在一周內完成设计修改,重新生成流片文件。”
“一周?”陈启明倒吸一口凉气,“这几乎不可能!”
“可能不可能,做了才知道。”赵四说,“从现在开始,所有人吃住在基地。我让食堂24小时供餐,需要什么物资,直接跟我说。”
没有犹豫,没有抱怨。大家立刻行动起来。会议室成了临时指挥部,图纸铺了满地,计算机全天运转。
陈星和陈启明负责的架构设计是最关键的一环。他们要在原有设计的基础上,增加时钟控制网络和状態监控单元,还不能影响晶片的主要功能和性能。
“这里要加一个时钟门控单元。”陈星在图纸上標註,“每个主要模块的时钟输入,都要经过这个单元。控制信號来自状態监控器。”
陈启明皱眉:“但这样会增加布线复杂度,可能影响时序。”
“所以我们得优化。”陈星拿起计算尺,“计算一下最坏情况下的路径延迟。如果超標,就要重新规划布局。”
两人埋头计算。窗外,天色渐暗,又渐渐亮起。他们熬了一个通宵。
第二天早上,杨振华拿著控制算法初稿过来时,看到两人眼睛通红,桌上堆满了草稿纸。
“怎么样?”
“基本架构確定了。”陈启明声音沙哑,“但有个问题——状態监控器本身也需要功耗,如果它太复杂,省下来的电可能还不够它自己用的。”
杨振华推了推眼镜:“这就是我要解决的问题。我的算法要儘量简洁,用最少的逻辑判断工作状態。”
他展开自己的图纸:“看,我设计了一个两级监控系统。第一级是粗判,根据指令类型预判哪些模块可能被使用;第二级是细判,在实际执行时確认。两级结合,准確率高,逻辑又不复杂。”
陈星仔细看著算法流程图:“这个思路好。但执行起来,会不会有延迟?比如从发现模块閒置,到切断时钟,这中间的时间差……”
“这就是关键。”杨振华指著一段逻辑,“我设计了一个『预测-確认机制。在指令解码阶段就预测接下来哪些模块会用,提前准备。如果预测错了,再快速纠正。这样延迟最小。”
三人討论到中午。食堂送来了饭菜,他们边吃边聊,饭粒掉在图纸上也不在意。
下午,林雪和张卫东带来了仿真结果。
“好消息和坏消息。”林雪说,“好消息是,从理论模型看,动態时钟门控能降低功耗35%以上。坏消息是,控制逻辑的增加,会让晶片面积增大8%。”
“8%?”陈启明皱眉,“这意味著成本增加,良品率可能下降。”
赵四一直静静听著,这时开口:“功耗降35%,面积增8%。你们觉得,值不值?”
大家沉默。
这是典型的工程权衡——没有完美方案,只有取捨。
陈星忽然说:“值。”
所有人都看向他。
“我们造晶片,不是为了造一个实验室样品,是为了实际应用。”陈星认真地说,“功耗降35%,意味著我们的晶片能用在小设备上,能用电池供电,能用在更多场景。面积增8%,成本会增加,但应用范围扩大了,市场更大了。”
他顿了顿:“就像中医开药,不能只看一味药的副作用,要看整个方子的效果。这个设计,整体效果是好的。”
赵四笑了:“说得好。那就这么定了——採用动態时钟门控,接受面积增加。林雪,重新计算成本,调整定价策略。张卫东,修改设计工具,生成新的版图。”
“明白!”
又是一轮奋战。设计、仿真、修改、再仿真……循环往復。每个人的眼睛里都布满血丝,但没人喊累。
第三天夜里,陈星趴在桌上睡著了。他梦见自己在陕北的黄土坡上,背著一捆柴火往家走。路很长,坡很陡,他走得很累。突然,柴火变轻了,他回头一看,是赵四在帮他托著。
“赵总工……”
“醒醒。”赵四推醒他,“最终版设计完成了,你要不要看看?”
陈星揉揉眼睛。会议室里,所有人都围在绘图仪旁。绘图笔在纸上沙沙作响,绘製著最终的晶片版图。
那是他们一周心血的结晶。
“长城二號”的最终设计,集成了动態时钟门控技术,功耗预计降低38%,面积增加7。5%,性能保持不变。