在曾凡的说服下,他们设计出更为精简的指令集,只有九条简单到极致的指令,将存储和运算部分功能融合到一枚芯片中去,新型的计算机架构不再有复杂的功能区分,主板上除了必要的输出输入以及电源接口,都是根据算力需求装载的芯片。
他们的新型计算机架构,大部分功能分区都通过程序算法来控制,将芯片的每一分算力都发挥到极致,并且可以通过堆叠芯片,增加机柜实现算力方便快捷的扩张。
另一个优点是可以快速定位故障点,一部分芯片或者机柜出现故障,程序自动屏蔽并发出提示,不影响整体运行,可以通过热插拔直接更换相应部分硬件。
因为芯片结构设计更为精简,可以很容易使用更高工艺制程进行生产制造,还能大幅提高芯片良品率。
过去的计算机是根据功能设计硬件,再针对硬件编写适应不同操作系统的驱动程序,日后想要升级,不仅硬件要更换,软件还要更换,既繁琐又增加成本。
这种新型架构主机硬件就是电源,主板和芯片,以后的输入和输出等外部设备也会采用统一标准接口,所有功能模块比如,声音,图像,视频信号处理,逻辑运算,数据存储等等都由软件来定义实现,降低硬件成本和更换频率。
当然,个人计算机是未来的规划,现在他们的目的是设计出芯片,根据这个结构在实验室制造出来一台原型机,来验证他们方案可行性,然后找代工厂生产芯片,组建出一台真正的超级计算机,能输出现实可见的低成本大算力,他们的计算机公司的产品才有可能卖出去。
哪怕只能用来运行曾凡的基因功能模拟演化程序,只要成本低于现有超算,依然会有很大的市场需求。
全世界那么多大学生物实验室,生物技术公司的实验室,都是潜在客户。
曾凡的博士论文公开发表后,酵母菌基因功能模拟演化程序的源代码也同步公开,大家都可以下载使用,当然,也可以在这个基础上开发适用于其他菌种生物的模拟程序,或者以酵母菌为载体,导入其他的基因研究其功能演化,也能减少细胞实验的次数,提高研究效率。
由于运行这个程序需要庞大的并行计算能力,不是一般的机构能使用,也限制了它的推广,但是有实力使用的实验室还是不少,短短两个多月,基于这个程序进行研究的实验室已经多达十几个,各种论文也纷纷发表出来,那些实力不够的实验室心有余而力不足,只能看着流口水了。
就是处在加州理工的曾凡,也只能借助别的大学的超算,才能进行更复杂的果蝇基因功能模拟运算。
他对这个新型超级计算机的需求,才是最为迫切的,不仅仅是算力的渴求,这种让软件自由度更高的计算机架构,对他设计的程序更加友好,也可以赋予程序更高的自动纠错能力,不必像现在的果蝇基因模拟程序一样,需要频繁停下来,调整参数才能进行下去。
好在有了他的帮助,古斯塔的芯片终于设计出来了,被他们命名为基因一号芯片,财大气粗的曾凡直接花费五百万美元找代工厂流片,先定制生产出一万枚,用来建造原型机进行功能测试。
这种芯片峰值频率和英特尔最新的奔腾四代芯片没法比,和人家服务器专用的至强服务器专用芯片更是没法比,核心架构完全不同,相同的芯片面积集成的晶体管数量却远远超过了它们,就是胜在结构极度精简,不需要复杂精巧的设计。
蚂蚁是地球上的大力士,能举起超过自身四百倍的重量,一只蚂蚁的力量当然没法和大象相比,可是相同重量的蚂蚁数量却是大象的几亿倍,输出的力量,大象也望尘莫及。
他们这种基因一号芯片的算力原理也是类似,通过软件控制调节,可以让芯片算力发挥到极致,数量越多输出的算力越恐怖。
因特尔的芯片因为功能复杂,组建的超算不能靠简单的堆叠芯片来增加算力,需要更加复杂的内存系统,更复杂的结构设计,需要定制的操作系统,分配调度算力,缓存,通讯等等资源,成本和能耗都非常高昂。
一万枚基因一号芯片建造一台超算原型机,理论上的峰值浮点运算速度达到十五万亿次每秒,假如原型机达到设计要求,下一台五万枚芯片建造的全功能超算,可以超越岛国最新建成的地球模拟器超级计算机四倍算力,,成本却只有对方的几十分之一,能耗数据不足对方十分之一。
不过,就算他有钞能力开道,这些芯片生产出来,加上其他定制的主板,电源,机柜,扩展存储,通讯线缆等等器件到位再组装起来,最乐观的估计,原型机建造出来也要到年底了。
在古斯塔和克鲁斯忙着为他们的公司第一台原型机的建设招兵买马,联系厂家定制部件的时候,曾凡又回到帕米拉的实验室,开始在超算上面进行新一轮的果蝇基因演化模拟。