第197章 攻坚
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培训班开课的同时，101工程的各个攻关小组，也同步运转了起来。
存储器组的实验室里，桌上摆满了大大小小的铁氧体磁环，这都是随着动员命令下发到各厂小批量试制的产品。
赵家骏、钱慕飞、王守文、王守明四个人围在桌子旁边，每个人的眉头都拧成了一个疙瘩。
赵家骏捏起一颗磁环，对着灯光看了看，叹了口气又放下。
“第一批制成的磁环，磁性能离散性太大了。”
王守文也叹了口气，把那份测试报告摊开：“我测了五十个磁环，磁矫顽力最大值差了将近百分之三十，这样读写全乱套了，根本没法上机用。”
百分之三十是什么概念？就是同一根驱动线上的磁芯，通同样大小的电流，合格的会按照预期完成翻转，而差值大的，则不会完成预定的翻转。
这会导致读写乱套，通俗易懂的说就是，对这五十个磁环下达命令，正常的磁环可以接收命令，而偏差大的，根本无法接收到命令。
钱慕飞有了之前电子管量产化的经验，很快就想好了临时对策，他皱着眉头问：“那......能不能先筛选一遍？把磁性能接近的挑出来先用，做个验证也好。”
王守明摇了摇头，语气里透着无奈。
“这倒是行，但筛完也剩不下几个了，说到底，还是要靠产量去堆，堆出个‘精工’件来。”
“按照现在的合格率，一百个里能挑出十个就算不错了，咱们最后要做的是64乘64的阵列，三万多个磁芯，总不能到时候生产三十多万个，再一个个去挑选吧？
赵家骏叹了口气，把磁环放回桌上。
“差距还是在材料上，铁氧体的配方和烧结工艺，还需要重新推敲才行......”
“而且现在国内的铁氧体，基本都是给收音机、磁放大器用的，对一致性要求不高。但咱们计算机用的这个，差一点都不行。”
四个人同时沉默了。
诚然。
众人已经有了计算机大概的实现思路，可真要推进下去，仍是困难重重，这小小的磁芯，便直接卡住了进度。
而这，还只是第一道坎。
······
磁芯材料还没搞定，绕线又是另一座大山。
赵家骏拿着一个磁环和三根比头发丝粗不了多少的漆包线，给大家演示着。
“同志们，看，目前每个磁芯要穿三根线。”
“X线和Y线，要刚好从磁环中心穿过去。”
“读出线，则是要在磁环上绕一圈。”
“位置但凡差0.1毫米，感应电动势就不对，读写就会出错。”
他说着，试着在显微镜的辅助下穿了几个，但手全程都在抖。
这活儿太细了！
磁环本身就比米粒大不了多少，三根线穿进去，位置还得精确到0.1毫米。
目前全世界搞磁芯存储器的，只有米国麻省理工的WhirlWind项目。
而他们是怎么绕线的？
依旧还是纯手工制作，找一批手巧的女工，坐在显微镜前，用镊子夹着比头发丝还细的漆包线，一个磁芯一个磁芯地穿。
先穿竖线，把磁芯一个个串到竖线上。
再穿横线，一行一行地穿，而且每一行的穿入方向还得交替，这一行从上面穿，下一行就得从下面穿，形成密集的菱形编织图案。
而且误差率极高，穿错一个，整行都得拆了重来。
钱慕飞看了半天，开口道：“家骏同志，我看啊，这部分我们还是等等林总工的消息吧，咱们蛮干也不是个事。”
王守文点了点头：“慕飞同志说的对，林远同志之前不是说，他已经提前安排人去做工装和自动绕线机了？不然纯靠我们手工制作，一天也穿不了几个。”
赵家骏摇了摇头：“唉，只能如此了！”
······
存储器组在头疼磁芯，硬件组这边也没闲着。
王志远、闵乃大、李德明、罗沛然四个人，围着一块铺满了电路图的桌子，正在讨论运算器的优化方案。
王志远指着电路图说道：“萌芽一号用了一千多个电子管，速度仅有每秒几百次运算，但验证机要做到每秒5000次，全规格要15000次，按照现有现有架构肯定不够。”
闵乃大推了推眼镜，指着进位链那部分，开始拆解问题。
“现在的进位链是逐位传递的。每一位的进位输出，要等前一位算完才能确定。”
“16位的话，就是16级延迟。按咱们电子管的开关速度，一级大概50纳秒，16级就是800纳秒。光一个加法，就得0.8微秒。”
“再加上取指、译码、写回，一条指令至少得2微秒，一秒顶天了也就是5000次。”
“要做到15000次，就得把指令周期压到0.6微秒以内。”
“所以，先行进位是必须的。”
他拿起粉笔，在旁边的黑板上画了个先行进位的结构图。
“先行进位的原理，是把进位分成两部分：生成信号G和传递信号P。”
“G_i等于A_i与B_i，就是第i位有没有生成进位。”
“P_i等于A_i异或B_i，就是第i位会不会把进位传过去。”
“这样，16位的进位延迟，就从16级压到了3级，大概150纳秒。”
王志远点了点头，这部分他也想过：“闵乃大同志，那么代价呢？你有没有想过代价？”
闵乃大叹了口气：“代价就是电路复杂度......”
“一个全加器，原来只要两个半加器，拢共也就四五个电子管。”
“加上先行进位发生器，每四位一组，每组得二十多个电子管。16位就是四组，外加总进位发生器，得多出一百多个电子管。”
“而且布线复杂多了。G和P信号要从每一位送到进位发生器，进位发生器的输出还要送回每一位。信号来回跑，干扰也大。”
李德明接过话，从PCB布线的角度开始分析。
“先行进位不一样，G和P信号要横飞，进位信号要纵穿，整个布线得重新设计。”
“而且高频信号对分布电容非常敏感。G和P的翻转速度很快，线稍微长一点，就会产生串扰，相邻的信号线互相干扰。”
“我之前做萌芽一号的PCB，已经把布线密度做到了极限。再加上先行进位的那些线，双面板肯定不够，得上三层板甚至四层板。”
“但咱们国内现在能做双面板就不错了，三层板、四层板，良率太低，根本没法量产。”
几个人围着桌子，你一言我一语，把问题拆解得越来越细。
王志远听着大家的分析，在本子上飞快地记着，逐渐细分出了各部分的优先级与工作量。
讨论了一上午，方案的轮廓渐渐清晰了，但离最终敲定，还差得远。
王志远把本子一合，叹了口气。
“先这样吧，咱们各自回去再算算，下午再碰一下。”
······
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赵家骏、钱慕飞、王守文、王守明四个人围在桌子旁边，每个人的眉头都拧成了一个疙瘩。
赵家骏捏起一颗磁环，对着灯光看了看，叹了口气又放下。
“第一批制成的磁环，磁性能离散性太大了。”
王守文也叹了口气，把那份测试报告摊开：“我测了五十个磁环，磁矫顽力最大值差了将近百分之三十，这样读写全乱套了，根本没法上机用。”
百分之三十是什么概念？就是同一根驱动线上的磁芯，通同样大小的电流，合格的会按照预期完成翻转，而差值大的，则不会完成预定的翻转。
这会导致读写乱套，通俗易懂的说就是，对这五十个磁环下达命令，正常的磁环可以接收命令，而偏差大的，根本无法接收到命令。
钱慕飞有了之前电子管量产化的经验，很快就想好了临时对策，他皱着眉头问：“那......能不能先筛选一遍？把磁性能接近的挑出来先用，做个验证也好。”
王守明摇了摇头，语气里透着无奈。
“这倒是行，但筛完也剩不下几个了，说到底，还是要靠产量去堆，堆出个‘精工’件来。”
“按照现在的合格率，一百个里能挑出十个就算不错了，咱们最后要做的是64乘64的阵列，三万多个磁芯，总不能到时候生产三十多万个，再一个个去挑选吧？
赵家骏叹了口气，把磁环放回桌上。
“差距还是在材料上，铁氧体的配方和烧结工艺，还需要重新推敲才行......”
“而且现在国内的铁氧体，基本都是给收音机、磁放大器用的，对一致性要求不高。但咱们计算机用的这个，差一点都不行。”
四个人同时沉默了。
诚然。
众人已经有了计算机大概的实现思路，可真要推进下去，仍是困难重重，这小小的磁芯，便直接卡住了进度。
而这，还只是第一道坎。
······
磁芯材料还没搞定，绕线又是另一座大山。
赵家骏拿着一个磁环和三根比头发丝粗不了多少的漆包线，给大家演示着。
“同志们，看，目前每个磁芯要穿三根线。”
“X线和Y线，要刚好从磁环中心穿过去。”
“读出线，则是要在磁环上绕一圈。”
“位置但凡差0.1毫米，感应电动势就不对，读写就会出错。”
他说着，试着在显微镜的辅助下穿了几个，但手全程都在抖。
这活儿太细了！
磁环本身就比米粒大不了多少，三根线穿进去，位置还得精确到0.1毫米。
目前全世界搞磁芯存储器的，只有米国麻省理工的WhirlWind项目。
而他们是怎么绕线的？
依旧还是纯手工制作，找一批手巧的女工，坐在显微镜前，用镊子夹着比头发丝还细的漆包线，一个磁芯一个磁芯地穿。
先穿竖线，把磁芯一个个串到竖线上。
再穿横线，一行一行地穿，而且每一行的穿入方向还得交替，这一行从上面穿，下一行就得从下面穿，形成密集的菱形编织图案。
而且误差率极高，穿错一个，整行都得拆了重来。
钱慕飞看了半天，开口道：“家骏同志，我看啊，这部分我们还是等等林总工的消息吧，咱们蛮干也不是个事。”
王守文点了点头：“慕飞同志说的对，林远同志之前不是说，他已经提前安排人去做工装和自动绕线机了？不然纯靠我们手工制作，一天也穿不了几个。”
赵家骏摇了摇头：“唉，只能如此了！”
······
存储器组在头疼磁芯，硬件组这边也没闲着。
王志远、闵乃大、李德明、罗沛然四个人，围着一块铺满了电路图的桌子，正在讨论运算器的优化方案。
王志远指着电路图说道：“萌芽一号用了一千多个电子管，速度仅有每秒几百次运算，但验证机要做到每秒5000次，全规格要15000次，按照现有现有架构肯定不够。”
闵乃大推了推眼镜，指着进位链那部分，开始拆解问题。
“现在的进位链是逐位传递的。每一位的进位输出，要等前一位算完才能确定。”
“16位的话，就是16级延迟。按咱们电子管的开关速度，一级大概50纳秒，16级就是800纳秒。光一个加法，就得0.8微秒。”
“再加上取指、译码、写回，一条指令至少得2微秒，一秒顶天了也就是5000次。”
“要做到15000次，就得把指令周期压到0.6微秒以内。”
“所以，先行进位是必须的。”
他拿起粉笔，在旁边的黑板上画了个先行进位的结构图。
“先行进位的原理，是把进位分成两部分：生成信号G和传递信号P。”
“G_i等于A_i与B_i，就是第i位有没有生成进位。”
“P_i等于A_i异或B_i，就是第i位会不会把进位传过去。”
“这样，16位的进位延迟，就从16级压到了3级，大概150纳秒。”
王志远点了点头，这部分他也想过：“闵乃大同志，那么代价呢？你有没有想过代价？”
闵乃大叹了口气：“代价就是电路复杂度......”
“一个全加器，原来只要两个半加器，拢共也就四五个电子管。”
“加上先行进位发生器，每四位一组，每组得二十多个电子管。16位就是四组，外加总进位发生器，得多出一百多个电子管。”
“而且布线复杂多了。G和P信号要从每一位送到进位发生器，进位发生器的输出还要送回每一位。信号来回跑，干扰也大。”
李德明接过话，从PCB布线的角度开始分析。
“先行进位不一样，G和P信号要横飞，进位信号要纵穿，整个布线得重新设计。”
“而且高频信号对分布电容非常敏感。G和P的翻转速度很快，线稍微长一点，就会产生串扰，相邻的信号线互相干扰。”
“我之前做萌芽一号的PCB，已经把布线密度做到了极限。再加上先行进位的那些线，双面板肯定不够，得上三层板甚至四层板。”
“但咱们国内现在能做双面板就不错了，三层板、四层板，良率太低，根本没法量产。”
几个人围着桌子，你一言我一语，把问题拆解得越来越细。
王志远听着大家的分析，在本子上飞快地记着，逐渐细分出了各部分的优先级与工作量。
讨论了一上午，方案的轮廓渐渐清晰了，但离最终敲定，还差得远。
王志远把本子一合，叹了口气。
“先这样吧，咱们各自回去再算算，下午再碰一下。”
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