第一百三十六章

周煜提出的问题，像一记重锤，敲在了所有人的心头。

用分立元件堆砌出来的“CPU”，在低速运行时尚能勉强工作，一旦试图提升频率，各种不确定性就像幽灵一样冒出来，让整个系统变得不可控。这就像一个蹒跚学步的婴儿，你非要他去跑百米冲刺，结果只能是摔得一塌糊涂。

“问题出在信号的同步和稳定性上。”郑昊指着那块“土制CPU”板，沉声说道，“每一个晶体管都有自己的开关延迟，每一个焊点都有微小的电阻和电容效应。当这些成千上万个微小的延迟和效应叠加起来，就会导致时钟信号和数据信号之间产生偏差，从而引发逻辑错误。”

“我们尝试过缩短导线长度，优化布局，甚至用上了当时能找到最好的屏蔽措施，但效果甚微。”孙宇补充道，他的脸上写满了疲惫和无奈。

实验室里一片寂静。大家你看看我，我看看你，眼神中都带着一丝迷茫。这条“土法炼钢”的路，似乎走到了尽头。

“难道，我们真的要放弃总线架构，转回单板机吗？”一个小张喃喃自语，声音里带着不甘。

郑昊没有回答，他走到黑板前，陷入了沉思。他知道，放弃总线架构，意味着他们将失去未来拓展的潜力，也意味着之前所有的努力都将白费。

他脑海中飞速闪过前世关于集成电路设计、时序分析、以及各种容错机制的知识。这些知识，在现在这个连像样的示波器都稀缺的年代，显得如此遥远和不切实际。

“我们不能放弃。”郑昊突然开口，声音不大，但却像一道闪电，划破了实验室里的沉闷。

所有人都看向他。

“我们之前的思路，是试图用分立元件去‘模拟’一个完整的集成电路CPU。”郑昊在黑板上画了一个大大的方框，里面写着“CPU”，“但这条路，在当前条件下，是行不通的。”

他擦掉了那个方框，重新画了几个小方框，并用线连接起来。

“既然我们造不出一个完整的‘大脑’，那我们就先造出它的‘神经元’和‘神经节’！”郑昊的眼神再次变得明亮起来，他想到了一个大胆而又符合实际的方案。

“我们不强求用分立元件去实现整个CPU的复杂逻辑，那太过庞大和脆弱。我们把CPU最核心的功能，再次进行拆解！”

他指着黑板上的小方框：“我们可以用分立元件，或者我们能搞到的最简单的TTL逻辑门芯片，去实现最基本的运算单元，比如一个8位的加法器，一个简单的寄存器组，一个程序计数器……”

“这些单元，它们的规模相对较小，逻辑结构相对简单，用分立元件搭建起来，它的稳定性更容易控制。”

“然后呢？”周煜的眼睛亮了起来，他似乎捕捉到了郑昊的思路。

“然后，我们不把它们全部集成在一块板子上，而是将它们做成一个个独立的、可插拔的‘功能模块’！”郑昊在黑板上画出几个独立的模块，每个模块都带有一排插针。

“比如，一个‘加法器模块’，一个‘寄存器模块’，一个‘指令译码模块’，一个‘程序计数器模块’。这些模块之间，通过我们设计好的‘内部总线’进行连接！”

他看向孙宇和钱浩：“孙宇同志，钱浩同志，你们要负责设计这些模块的物理接口和电路布局，确保它们之间的信号传输稳定可靠。这些模块的规模小了，信号传输距离短了，串扰和延迟的问题就会大大减轻！”

他又看向周煜的团队：“周煜同志，你们要负责设计这些模块之间的‘内部总线协议’。它比整个系统总线要简单得多，只负责模块内部的数据传输和控制信号。同时，你们还要负责设计一个‘微程序控制器’，它不需要是完整的CPU，只需要通过一系列简单的控制信号，去协调这些功能模块的工作，让它们按照指令的顺序，一步一步地完成运算！”

“这……这不就是把CPU给‘模块化’了！”周煜恍然大悟，他激动得一拍桌子，“我们把一个复杂的CPU，拆解成若干个简单功能模块，每个模块用分立元件实现，模块之间再通过内部总线连接！这样既能保证模块的稳定性，又能实现CPU的功能！”

林教授也露出了笑容，他抚摸着自己的胡须，连连点头：“妙啊！这真是柳暗花明又一村！郑组长，你把‘模块化’的思想，从系统层面，深入到了芯片层面！”

“这大大降低了单个模块的实现难度，也降低了我们对元器件性能的严苛要求。”孙宇也激动地说道，“而且，如果某个模块出现故障，我们也可以像换灯泡一样，直接更换故障模块，大大提高了可维护性！”

“这简直是‘搭积木’造CPU！”小张和小李兴奋得脸都红了。

郑昊看着大家重新燃起的希望，心里也松了口气。这个方案，其实就是RISC（精简指令集计算机）思想的雏形，只不过在硬件实现上，他们不得不退而求其次，用分立元件去搭建一个个功能块。

“当然，这依然是一个巨大的工程。”郑昊提醒大家，“我们需要设计出最精简的指令集，让这些模块能协同工作。我们需要精确地计算每一个模块的延迟，确保整个‘微程序控制器’的时序同步。这需要我们每一个环节都做到极致的精细和严谨。”

“但是，这条路，我们能走通！”郑昊的声音里充满了力量。

所有人都被他感染了，眼神里充满了斗志。

“干！”周煜用力地握紧拳头。

“干xxx！”刘天柱也忍不住爆了粗口，他的脸上洋溢着兴奋。

接下来的日子，实验室里的气氛再次变得紧张而高效。

周煜的团队开始重新设计指令集，他们将复杂的指令分解成更小的“微指令”，每一条微指令都只控制一个或几个功能模块的简单操作。

孙宇和钱浩则带领着618项目的工程师们，开始设计和搭建各种“功能模块”。他们用上了当时最先进的双面印刷电路板技术，将密密麻麻的晶体管和电阻，以最紧凑的方式焊接在上面。每一个模块都做得像一件艺术品，布局规整，焊点饱满。

小张和小李则根据新的微指令集，开始编写“微程序”。他们的任务，就是将数控系统的各种功能，用这些最基本的微指令，一步一步地“翻译”出来。这需要他们对机器语言和逻辑控制有着极其深刻的理解。

郑昊则像一个精密的指挥家，在各个小组之间来回穿梭。他时而帮助周煜优化微指令的执行效率，时而又和孙宇他们一起，讨论某个模块的散热问题，时而又和小张他们一起，调试一段微程序的逻辑。

他知道，他们现在做的，虽然在后世看来是如此的“落后”，但却是中国在微电子和数控领域，从零开始，迈出的最坚实一步。

这不仅仅是技术的攻关，更是一种信念的铸造。

在一次午餐时，赵乾部长又送来了热腾腾的包子和稀饭。他看着实验室里忙碌的身影，感慨地对林教授说：“林教授，这些年轻人，真是好样的。我看着他们，就觉得我们国家有希望！”

林教授笑着点点头：“是啊，老赵。他们不仅在攻克技术难关，更是在用他们的汗水和智慧，为我们国家，铺设一条通往未来的路。”

夕阳西下，金色的余晖洒满窗台。实验室里，焊锡的青烟袅袅升起，伴随着激烈的讨论声和烙铁“滋滋”的声响，奏响着一曲不屈不挠的科研赞歌。

他们知道，前方的路依然漫长而充满荆棘，但他们也坚信，只要齐心协力，就没有攻克不了的难关。因为他们不仅仅是在建造一台机器，更是在建造一个民族的希望。


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