第二十二章 兼容机大联盟(1/2)
时间回到1984年底,我正在公司看着这段时间的运营报表,突然杨欣欣带着一个信封走了过来。
“什么东东?”
“刚才收到的邀请函,是斯坦福上流人物的酒会,时间是下周五。”
“这酒会都是些什么人参加?”
“听说这酒会据说是风险投资商搞的,这次参加的主要是电子行业的人,还有不少技术界专家,去一下应该没害处,还能认识不少人。”
“好,到时候咱们一起去。”
时间很快来到酒会举办的日子,我开着红色的克尔维特,载着杨欣欣进了举办酒会的豪宅。
出席酒会的人很多,暂时还没看到熟悉的人,我和杨欣欣站在大厅的一角,手里端着红酒,边品尝桌上的点心边听杨欣欣小声介绍着周围的来宾。介绍了一会,杨欣欣看到有似乎看到认识的人,向我交代了一声就端着酒杯走开了。我一个人无聊,干脆拖过来一把椅子坐下,继续品尝美味的小点心。正吃着的时候,一个满脸络腮胡的中年大叔走了过来,正当我在苦苦思考是不是熟人的时候,才发现这位大叔的目标显然不是我,他直奔桌上的一个银光闪闪的盒子而去。中年大叔从盒子里拿出了一根香烟,就着旁边的蜡烛把烟点着,开始吞云吐雾起来。
我打量了一下,总觉得这位中年大叔似乎在哪见过,于是弱弱的问了一句:“先生,我觉得你很眼熟,可否告诉你的名字?”
“约翰,叫我约翰就可以了。”中年大叔把嘴里的香烟换了一边。
“张乐行,很荣幸认识你。”我不敢失礼,连忙报上自己的名字。
“要不要来一根?”约翰指了指桌上的银盒子。
“谢谢,不用了,我一般平常不抽的,只是有时候工作太晚抽两根提提神。”我摆了摆手。
“我工作的时候也差不多,如果没这玩意,什么灵感都没有了,就像突然从超级计算机换成了苹果二。”约翰笑着说道。
“哈哈。”我觉得这位中年大叔还是蛮幽默的。
“等等,张乐行,好像在哪听说过这个名字。”约翰皱着眉头,冥思苦想,但是中国人的名字非常之拗口,让他怎么也想不起来。
我刚想张嘴,约翰赶紧摆摆手说道:“不要提醒我,我自己想。嗯,你也是计算机行业的?”
“是的,做操作系统业务的。”我笑着回答道。
约翰一听我是做操作系统的,顿时来了兴趣,就同我聊了起来,还大谈自己的工作。听着这位中年大叔的吹嘘,我是越来越惊奇,兴趣大增。原来这位中年大叔叫约翰.轩尼诗,是斯坦福微电子试验室的一位教授,正带着一帮子学生做着现代微处理器架构的研究工作。怪不得我一直觉得这位中年大叔有些面熟,原来是现代计算机处理器架构的宗师级人物,大名鼎鼎的MIPS系统的发明人,与伯克利分校的大卫.帕特森齐名。
早在超级计算机之父西摩.克雷做研究员的时候,RISC的概念就生根发芽了,其为康大公司设计的CDC6600被公认为是精简架构的起源。后来IBM继承了CDC6600的思想,在76年由华生研究中心的柯克领导的801计划开花结果,制造出了样机,这就是IBM的精简架构研发计划,一切都是那个经典的80/20论断所引起的。不过IBM志不在此,其后精力主要都被PC所吸引,直到90年才推出了著名的RS-6000系列,之后更是同摩托罗拉与苹果联合发展出了Power系列,并举着这杆大旗一直到了现在。
其实在八十年代高举RISC圣经四处布道的主要还是两个人:伯克利的大卫.帕特森与斯坦福的约翰.轩尼诗,其分别领导的RISC计划与MIPS计划都成功的开花结果,还造就了了后世一大批的追随者。
帕特森的团队成立的较早,相比轩尼诗,帕特森对精简架构更显的狂热,不遗余力的宣传RISC架构,甚至其计划名称就是RISC,成品处理器也称之为RISC-I、RISC-II,终究被人称为Risc先生。Risc-I是32位的处理器,具体的性能可算是当世第一,比摩托罗拉的68000快了近3倍,而成本则远远低于68000。帕特森是学术泰斗,开发出来的技术并未自己进行商业化,不过这项技术倒是流传了下来,在85年的时候,被Sun公司全盘引进并加以改进,终于成就了Sparc的大名,旗下的工作站产品也抛弃了摩托罗拉的产品,全面转进Risc。
不过帕特森的技术只能算是一个流派,他们主要使用的是寄存器窗口技术,靠的就是使用大量的寄存器,尽量减少访问主存来使得运算速度提高,其成功的地方就是引入了流水线机制和分支延迟来解决数据等待的问题。
至于轩尼诗则有点晚,他领导的斯坦福MIPS计划则是走上了不同的路。帕特森的研究是成功的,流水线技术使得处理器的运算速度大大提高,但是也留下了相当大的麻烦,因为只要有流水线就有互锁的问题,特别是硬件流水,这个问题还特别严重,分支延迟技术只能缓解这个毛病,对速度没有任何帮助。
因此轩尼诗的研究方向就是如何解决这个互锁问题,他们将解决方案放在了编译程序上面,使用异常简单的硬件架构,配合编译程序及其它软件技术来达成一个完整的RISC概念。经过一段不短的时间,轩尼诗的MIPS计划成功了,正如其名――无互锁流水线处理单元,没有使用复杂的硬件机制来处理流水线部分,而是靠着编译程序优化组合指令数据流,避开了流水线互锁这个令人头疼的问题。
虽然从效率上看,硬件流水线似乎比较的占优势,但是其复杂度十分之高,就拿帕特森的处理器来说,其流水线已经达到了三阶,传统领域的技术已经达到了顶峰,流水线的依存与互锁问题十分严重。
流水线是现代各类微处理器都采用的指令执行技巧,即将若干条指令的取指令、译码和执行过程部分重叠在流水线中同时执行。而所谓互锁,是指流水运行时后面指令需要前条指令的结果,这时候前条指令还在运算当中无法提供结果,往往造成流水线崩溃。
由于斯坦福团队的研究比较晚,因此对帕特森遇到的这个问题看的比较清楚,因此他们依靠特别优化的编译器程序,将代码排列组合,在送入流水线处理之前就将互锁的指令消之于无形,自然可以大大的提高流水线的效率。
当我从深深的回忆中醒来时,约翰.轩尼诗依然在那里侃侃而谈,不但对大卫.帕特森的RSIC处理器大加赞赏,而且不忘记介绍自己的研究计划。
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