他看向第四张图，这是其中一个方块的放大版，指着里面的结构。
“每个PE包含三个部分：寄存器文件、算术逻辑单元、局部数据缓存。寄存器文件用来暂存中间结果，算术逻辑单元负责算数运算和逻辑运算，局部数据缓存用来存放当前需要处理的数据。”
他放下教鞭，看向台下：“每个PE的逻辑门规模，大约80个逻辑门。八颗PE加起来，加上芯片内部的控制逻辑、数据通路、时钟缓冲，整颗KL-PE的总规模大约400个逻辑门。”
台下响起一阵低低的议论声。
400门。
这个数字，在场的人都明白意味着什么。
陈光远举手了。
“宋教授，我问一个工艺问题。”他站起来，“400个逻辑门，在5微米工艺下，能不能实现？”
宋颜看着他：“陈厂长，这个问题，应该问你。”
陈光远点点头，走到台上。
他接过教鞭，指着那张图纸。
“我简单说几句。”
“800个逻辑门，按5微米工艺，每个门大概占多大面积？按我们现在能做到的集成度，一个门大约需要0.1到0.15平方毫米。400个门，就是40到60平方毫米。”
台下安静下来。
陈光远在空中比划了一下：“这么大面积的芯片，良率会很低。按6305厂现在的工艺水平，100平方毫米的芯片，良率可能只有百分之十几。也就是说，做100颗，能用的只有十几颗。”
“但这不是不能做。”他话锋一转，“陶瓷封装可以支持这么大面积的芯片。功耗方面，如果设计合理，每颗芯片可以控制在两瓦以内。七颗运算芯片加一颗控制芯片，总功耗十五瓦左右，风冷可以解决。”
他看向宋颜：“宋教授，我需要你保证一件事，芯片内部的功耗分布要均匀。不能有的地方热死，有的地方凉快。否则陶瓷封装也救不了。”
宋颜点点头：“这个我们设计的时候会考虑。每个PE的功耗差不多，布局的时候均匀分布。”
陈光远把教鞭还给他，回到座位。
宋颜继续讲。
他走到第五张图纸前，那是一张更细的图，画着芯片的引脚分配。
“芯片间的互联，我们采用物理互联。”他用教鞭指着图纸上的引脚，“每颗芯片用双列直插式封装，陶瓷的，可靠性高，适合军工级应用。”
他放下教鞭，念出一串数字：“引脚数，我们定在48个。间距2.5毫米。”
台下有人记笔记。
宋颜继续念：“这48个引脚的分配是：电源两个，地线两个，数据总线二十四个，地址总线八个，控制线八个，保留测试四个。”
夏先生举手：“宋教授，二十四条数据总线，是单向还是双向？”
“双向。”宋颜说，“控制芯片和运算芯片之间要交换数据，必须双向。”
“那冲突怎么解决？”夏先生问，“同一时刻，两边同时往总线上发数据，不就烧了？”
宋颜点点头：“夏先生问得好。这个问题，我们在设计总线控制器的时候会考虑。基本原则是，控制芯片掌握总线控制权。运算芯片要发数据，必须先申请，控制芯片同意之后才能发。”
夏先生点点头，在本子上记了一笔。
陈教授又举手了：“宋教授，我问一个逻辑层面的问题。你这八个芯片，用什么样的逻辑互联方式？是总线式，还是点对点？”
宋颜走到第六张图纸前。
那是一张拓扑图，画着一个中心方块，周围七个方块，全部用线条连接到中心。
“总线式星型拓扑。”他用教鞭指着图纸，“所有通信，都通过控制芯片中转。”
他把教鞭放在中心方块上：“全局指令总线，16位，从控制芯片广播到所有运算芯片。这条总线上携带的，是当前要执行的指令操作码。所有PE同时接收，同时执行。”
他把教鞭移到周围的一个方块上：“局部数据总线，16位，双向，用于控制芯片与运算芯片之间的数据交换。每次只能和一个运算芯片交换数据，通过片选线选择。”
他指着另外几条线：“片选线，7根，控制芯片用它们单独选中某个运算芯片。全局时钟线，1根，所有芯片共用同一个时钟源。”
他放下教鞭：“这套方案的好处是简单。所有PE听同一个指令，步调一致。数据交换虽然要分时进行，但对向量运算来说够了。大部分时候，PE只跟自己的局部缓存打交道，不需要频繁跟控制芯片换数据。”
秦世襄举手：“宋教授，时钟同步的问题，你打算怎么解决？”
宋颜走到第七张图纸前。
那是一张时钟分发网络的示意图。
图上画着一个晶振，然后一根线分叉成7根，每一根都画得弯弯曲曲，长度一样。
“秦教授问到了关键。”宋颜说，“向量运算的精髓，就是‘步伐一致’。所有PE必须在同一个时钟节拍执行同一条指令。差几纳秒都不行。”
他用教鞭指着那个晶振：“时钟源，我们准备用秦教授你们西军电研制的石英晶体振荡器。温漂控制在百万分之一以内，稳定性没问题。”
他指着那些弯弯曲曲的线：“时钟分发，我们从控制芯片出发，通过等长的蛇形走线，分发给七颗运算芯片。所有走线长度一模一样，确保传输延迟一致。”
他指着接收端：“在每个运算芯片内部，我们设计了时钟缓冲与整形电路，消除信号在传输过程中可能产生的畸变。”
他放下教鞭：“秦教授，这套方案，您认为可行吗？”
秦世襄点点头，没说话。
包康建举手了：“宋教授，我问一个数据交互的问题。数据从磁盘到芯片，再从芯片回磁盘，这个流程怎么走？”
宋颜走到第八张图纸前。
那是一张时序图，画着几条横线，上面标着各种时间刻度。
“包教授，这个问题，我们是这样设计的。”
他用教鞭指着第一条横线：“广播指令。从控制芯片发起，通过指令总线同时广播到所有PE。这个过程，一个时钟周期内完成。”
他指着第二条横线：“加载数据。从控制芯片发起，通过数据总线送到指定PE。这个过程需要地址译码，哪个PE，哪个寄存器，都要指定。所以慢一点，两到四个时钟周期。”
他指着第三条横线：“读取结果。从指定PE，通过数据总线送回控制芯片。同样需要两到四个时钟周期。”
他把教鞭放下：“至于PE之间的直接通信，我们这个版本不支持。向量运算的特点是‘数据并行’，每个PE处理自己那一块数据，不需要跟邻居交换。需要交换的时候，通过控制芯片中转。”
包康建点点头：“明白了。”
夏先生站起来，走到台上。
他接过宋颜手里的教鞭，面对全场。
“同志们，宋教授刚才讲的这个方案，我听了，也问了。现在我说几句我的看法。”
他用教鞭指着那张系统框图。
“八个芯片，一个控制，七个运算。五十六个运算单元。800的集成度。五微米工艺。双列直插陶瓷封装。总线式星型拓扑。等长蛇形走线时钟分发。”
他一口气念完，然后转过身。
“这个方案，在当前的技术条件下，是极具雄心的。但它不是空中楼阁。它建立在6305厂的工艺能力上，建立在西军电的晶振技术上，建立在我们计算机所十几年搞计算机的经验上。”
他顿了顿：“如果这个方案能成功，这将是完全自主的、达到国际前沿水平的中国第一代向量处理系统。”
台下响起一阵掌声。