第321章 从零开始的「长城二號」
正月十六，清晨六点。陈星睁开眼睛时，有那么几秒钟不知道自己身在何处。
不是陕北窑洞低矮的土炕，不是火车硬座车厢摇晃的座椅，而是一张真正的床。
虽然只是基地临时宿舍的铁架床，铺著薄薄的褥子，但平整，乾净。
他猛地坐起来，环顾四周。
十平米左右的房间，摆著四张床，其他三张都空著。
靠窗有张旧桌子，桌上摆著他昨晚修改到凌晨的设计图。
不是梦。
他真的在这里，在香山基地，在中国计算机技术的最前沿。
陈星跳下床，用最快的速度洗漱。
水龙头里流出的自来水冰凉刺骨，但他毫不在意，甚至觉得清醒。
换上那身不太合身的旧军装，他小心翼翼地把设计图叠好，装进布包。
王技术员说了，今天上午要开项目启动会。
推开房门，走廊里已经有人走动。
穿著蓝色工装的技术员们端著搪瓷缸子，匆匆走向食堂。陈星跟著人流，心里有些忐忑。
食堂里热气腾腾。
大桶里是玉米粥，筐里是窝头，还有一小盆咸菜。
陈星学著別人的样子，打了一份，找了个角落坐下。
刚吃两口，对面坐了个人。
“新来的？”对方三十多岁，戴著眼镜，头髮有些乱，像是一夜没睡。
“嗯，我叫陈星，昨天刚报到。”陈星连忙说。
“杨振华。”对方简单自我介绍，咬了口窝头，含糊不清地说，“听说你是自学的？”
“是……自学的，可能有很多不足。”
杨振华推了推眼镜，仔细打量他：“赵总工说你画了个4位处理器架构图，能给我看看吗？”
陈星赶紧放下窝头，从布包里拿出那沓纸。
杨振华接过来，一边吃一边看。
他的阅读速度极快，几乎是一目十行，但偶尔会停下来，盯著某处思考几秒。
“这里，”他指著一处电路设计，“你用二极体做与门，理论上没错，但实际应用中会有压降问题。为什么不用电晶体？”
“我……我没学过电晶体电路。”陈星脸红了，“那本书只讲到电子管和二极体。”
杨振华抬起头，看了他一会儿，忽然笑了：“半本书，学到这个程度，很不错了。”
他把图纸还给陈星：“吃完饭去会议室。今天启动『长城二號』项目，你是设计组的。”
“设计组？”陈星愣住，“我才刚来……”
“赵总工点的名。”杨振华站起来，端著空碗，“抓紧吃，八点准时开会。”
看著杨振华离开的背影，陈星心跳加速。
设计组？
他能行吗？
上午八点，会议室里坐满了人。
陈星找了个角落的位置坐下，儘量不引人注意。
但陈启明一进来就看见了他，招手让他坐到前面。
“过来，坐这儿。”陈启明指著身边的位置，“一会儿要分组討论，你跟紧我。”
“陈老师，我……”
“別叫我老师。”陈启明拍拍他肩膀，“咱们都是同事。”
“赵总工说了，你是设计组的，那就得参与核心討论。別怕，有什么不懂就问。”
陈星点头，手心却在出汗。
八点整，赵四准时推门进来。
他今天穿了件灰色的中山装，显得很精神，但眼下的阴影透露出昨晚又熬夜了。
“人都到齐了，咱们开始。”赵四走到黑板前，没有寒暄，直接进入主题。
“今天会议只有一个议题：『长城二號』8位微处理器项目，正式启动。”
他在黑板上写下几个大字：
目標：intel 8080级別
集成度：5000电晶体
主频：1mhz
时间：三年，1979年底前完成设计定型
会议室里响起低低的议论声。
“安静。”赵四敲了敲黑板，“我知道大家在想什么。难，太难了。”
“咱们的『长城一號』只有2300电晶体，良品率才15%，现在直接翻一倍还多，是不是太冒进了？”
他顿了顿，环视全场：“我告诉大家，不是我们冒进，是形势逼人。”
“国际市场上，intel的8080已经量產，zilog的z80马上要发布，mos technology的6502也出来了。”
“8位处理器时代已经到来，我们再抱著4位不放，等咱们造出来，市场早就淘汰了。”
张卫东举手：“赵总工，工艺跟不上怎么办？”
“咱们现在最多做到5微米製程，要集成5000电晶体，至少得3微米。”
“工艺渐进。”赵四写下这四个字，“这就是我们的策略。不追求一步到位，而是分阶段提升。”
“第一阶段，用现有工艺，通过优化布局，先做到集成4000电晶体。”
“第二阶段，等新光刻机到位，再往3微米走。”
林雪皱眉：“可是布局优化有极限，5000电晶体真的可能吗？”
“可能。”说话的是杨振华。
他站起来，走到黑板前，拿起粉笔，“我昨晚算了一夜。如果我们採用新的单元库设计，把標准单元的面积缩小20%，再优化布线，在5微米工艺下，极限可以做到4800电晶体。”
他在黑板上飞快地画著草图：“看，这是传统的布局方式，浪费了大量空间。”
“如果我们改成这样，用蛇形走线，这里，这里，都能节省面积。”
陈星紧紧盯著黑板。
那些复杂的图形和公式，有些他能看懂，有些完全陌生。
但他强迫自己记住每一个细节，就像在窑洞里记那些电路图一样。
“杨工的计算给了我们信心。”赵四接著说，“但光有硬体设计还不够。这次『长城二號』项目，我要成立一个『软体小组』。”
“软体小组？”下面有人疑惑。
“对。”赵四点头，“咱们过去只关注硬体，晶片造出来，怎么用？谁来编程？有什么软体能跑？”
“这些问题，以前可以不想，但现在必须想。因为晶片的价值，最终要靠软体实现。”
他看向张卫东：“卫东，软体小组你来牵头。”
“任务有三个：第一，开发『长城二號』的汇编语言和编译器；”
“第二，设计一个最简化的作业系统內核；
“第三，编写基础的应用软体，比如文本编辑器、简单计算器。”
张卫东深吸一口气：“赵总工，这任务……比硬体设计还难。”
“咱们现在懂软体的人，一只手数得过来。”
“所以要从头培养。”赵四说，“从今天起，每个硬体设计师，每周至少要花一天时间学软体。”
“反过来，软体组的人也要学硬体原理。我要的是复合型人才，是既懂晶片又懂编程的人。”
会议室里安静下来。
这个要求，超出了很多人的认知范围。
在他们看来，硬体是硬体，软体是软体，就像钳工和电工，各干各的活。
“我知道大家不习惯。”赵四的声音缓和下来，“但这就是未来。”
“计算机不是孤立的晶片，它是一个系统。”
“硬体是躯体，软体是灵魂。没有灵魂的躯体是行尸走肉，没有躯体的灵魂是无根浮萍。”
他走到窗边，推开窗户。
冷风吹进来，带著早春的气息。
“同志们，咱们在做的，不是一份工作，是一场革命。一场从『製造』到『创造』，从『跟跑』到『並跑』的革命。这条路没人走过，所以每一步都得我们自己摸索。”
“可能会摔跤，会走弯路，会被人笑话。但如果我们不走，就永远只能跟在別人后面，吃別人剩下的。”
他转过身，目光扫过每一个人：“现在，愿意跟我走这条路的，留下。觉得太难想退出的，我不怪你，可以申请调去其他项目。”
没有人动。
陈启明第一个站起来：“赵总工，我跟你走。”
林雪第二个：“我也跟。”
张卫东推了推眼镜：“软体这块，我拼了命也得搞出来。”
杨振华慢条斯理：“算法我负责，没问题。”
王技术员眼圈红了：“我老婆子不懂什么软体硬体，我就知道，赵总工指的路，准没错。”
一个接一个，所有人都站了起来。
陈星也站起来了。
他站得笔直，手在微微发抖，但眼神坚定。
赵四看著这一张张脸，年轻的脸，不再年轻的脸，都有同样的光芒。
“好。”他只说了一个字。
但足够了。
会议持续到中午。
分组討论时，陈星被分到陈启明的设计一组。
“咱们组负责cpu核心设计。”
陈启明在白板上画著框图，“算术逻辑单元、寄存器堆、指令解码器、控制单元……小陈，你对哪块最熟？”
陈星老实说：“我都……都不熟。书上只讲了原理，没讲具体设计。”
旁边一个年轻技术员笑了：“那你来干什么？”
“小刘！”陈启明瞪了他一眼，转向陈星，“没关係，谁都是从不会开始的。”
“这样，你先跟我做指令集设计。这是晶片的灵魂，也是最考验设计功力的地方。”
他递给陈星一本厚厚的笔记：“这是我这些年收集的intel 8080指令集分析，还有z80的一些资料。你先看，有问题隨时问我。”
陈星接过笔记，沉甸甸的。
翻开第一页，工整的字跡，详细的注释，还有手绘的时序图。
“陈老师，这……”
“叫老陈就行。”陈启明拍拍他肩膀，“抓紧看，下午咱们要开討论会。”
“记住，咱们不是简单仿製，是要设计自己的指令集。”
“既要考虑兼容性，又要考虑扩展性，还要考虑易用性。这可是个大学问。”
整个上午，陈星都泡在那本笔记里。
他像一块乾渴的海绵，疯狂吸收著知识。
很多概念他第一次接触。
寻址方式、中断处理、流水线设计。
但他强迫自己理解，不懂就问，问陈启明，问组里其他人。
午饭时，他端著饭盒，一边吃一边看笔记。
杨振华坐过来，看了眼他正在看的內容。
“指令编码这一章？”杨振华问。
“嗯，看不懂。”陈星老实说，“为什么要设计这么多寻址方式？直接寻址、间接寻址、立即寻址、变址寻址……太复杂了。”
“为了灵活。”杨振华拿过他的笔，在桌上画起来，“你看，假如你要处理一个数组。”
“如果用直接寻址，你得知道每个元素的具体地址，太麻烦。”
“但用变址寻址，只需要一个基地址，一个偏移量，循环起来方便多了。”
他简单几笔，画出了一个循环读取数组的示例。
陈星恍然大悟：“原来是这样……那中断又是为什么？”
“让cpu能同时处理多个任务。”杨振华继续画，“比如你在计算，突然有键盘输入。”
“如果没有中断，你得不停地去查键盘有没有按，浪费cpu时间。”
“有了中断，键盘按下去，发个信號，cpu暂停手头工作，先去处理输入，处理完再回来继续计算。”
“我明白了！”陈星眼睛发亮，“就像……就像一个人本来在看书，突然电话响了，他接完电话再回来看书。”
“对，就是这个意思。”杨振华笑了，“你很会比喻。搞技术的人，有时候缺的就是这种把复杂问题简单化的能力。”
陈星不好意思地挠挠头：“我是真不懂，所以只能想些土办法理解。”
“土办法才是好办法。”杨振华认真说，“技术归根结底，是为了解决实际问题。能解决问题的办法，就是好办法。”
吃完饭，陈星继续看笔记。
下午的討论会，他坐在角落里，认真听，拼命记。
討论很激烈。
关於指令集应该设计多少条指令，大家爭得面红耳赤。
“指令越多，功能越强！”一个技术员说。
“但电路越复杂，成本越高，出错概率越大！”另一个反驳。
“要兼顾，既不能太少，也不能太多……”
陈启明听著，偶尔插话引导，但大多数时间让年轻人自己爭论。
等大家吵得差不多了，他才开口：“小陈，你说说看。”
所有人都看向陈星。
陈星愣住了。
他一个新人，刚来第一天，哪有资格在这种问题上发言？
“別怕，想到什么说什么。”陈启明鼓励道。
陈星深吸一口气，站起来。
他想起在陕北的日子，想起老乡们用算盘算帐的样子。
“我……我觉得，指令就像工具。”他慢慢说，“一个木匠，不需要一百种刨子，但常用的那几种必须好用。”
“咱们设计指令集，是不是也应该这样？”
“最常用的操作，比如加减乘除、数据搬运、逻辑判断，这些指令要设计得高效、快速。、”
“不常用的操作，可以简化，甚至不要。”
他顿了顿，声音更坚定了些：“我在农村，看老乡们用算盘。”
“算盘只有加减乘除，但能解决大多数问题。太复杂的计算，他们也不用算盘，用笔算。”
“晶片是不是也可以这样？把基础功能做扎实，复杂功能让软体去实现？”
会议室里安静了几秒。
杨振华第一个鼓掌：“说得好！这就是risc思想的前身。精简指令集。虽然现在国际上流行cisc，但你这个思路，很有前瞻性。”
陈启明也点头：“小陈这个比喻很形象。指令集不是越复杂越好，是要好用。好用的標准是什么？是让编程的人舒服，让晶片跑得快。”
討论继续，但方向清晰了很多。
陈星的话像一颗石子，让爭论的漩涡找到了出口。
散会时，陈启明叫住陈星：“今天表现不错。晚上有空吗？”
“有！”
“来我办公室，我给你补补课。指令集设计，门道多著呢。”
“谢谢陈老师！”
“说了叫老陈。”陈启明笑著走了。
晚上八点，陈星敲开陈启明办公室的门。
屋里堆满了书和图纸，几乎没有下脚的地方。
陈启明正在一张大图纸上画著什么，见他进来，招招手：“过来，看这个。”
那是一张极其复杂的晶片布局图，上面密密麻麻的线条，像一座微缩城市。
“这就是『长城一號』的版图。”陈启明说，“2300个电晶体，咱们花了两年时间。现在要做5000个，你觉得关键在哪里？”
陈星仔细看著图纸，许久才说：“布线……布线太复杂了。”
“对！”陈启明一拍桌子，“就是布线。电晶体可以画小，但线不能太细，否则电阻大，容易断。线不能太密，否则干扰大。线不能太长，否则延迟大。”
他抽出一张白纸，开始画：“所以咱们得重新设计单元库。把常用的逻辑门。与门、或门、非门、触发器。做成標准模块，像搭积木一样组合。每个模块的接口要规范，这样布线才容易。”
他一边画一边讲，从电晶体原理讲到版图设计，从功耗计算讲到时序分析。
陈星听得如饥似渴，遇到不懂的就问，陈启明也不厌其烦地解释。
讲到夜里十一点，陈启明忽然停下：“差不多了，今天先到这儿。你回去消化消化，明天继续。”
陈星站起来，深深鞠躬：“谢谢陈老师！”
“说了叫老陈。”陈启明摆摆手，“赶紧回去休息，明天任务更重。”
走出办公楼，夜风很冷。
但陈星心里是热的。
他抬头看天，北京的夜空比陕北明亮得多，能看到更多的星星。那些星星有的亮，有的暗，有的聚成团，有的孤零零。
他想，自己现在就像其中一颗。
也许不是最亮的，但至少发光了。
回到宿舍，同屋的另外三个人都回来了。
都是年轻人，一个来自清华，一个来自北大，还有一个从上海微电子所调来的。
“你就是陈星？”清华的那个上下打量他，“听说你是自学成才？”
“谈不上成才，还在学。”陈星老实说。
“別谦虚了。”北大的那个递给他一个苹果，“赵总工特招的人，肯定有两把刷子。以后多指教。”
上海来的那个推了推眼镜：“听说你懂电路设计？我正好有个问题……”
四个人围在一起，討论起技术问题。
苹果在桌上传来传去，谁渴了咬一口。
图纸摊了满床，铅笔在纸上沙沙作响。
夜深了，楼管来催熄灯。他们才意犹未尽地收拾。
躺在黑暗里，陈星睡不著。
他想起了陕北的窑洞，想起煤油灯下那半本破书，想起队长恨铁不成钢的眼神，想起爹信里“安分守己”的嘱咐。
如果那时放弃了，现在会怎样？
大概还在黄土高原上，日出而作，日落而息，等著不知道什么时候才能到来的回城机会。
但现在，他在这里。在中国计算机技术的核心，参与著一个伟大项目的起步。
这一切，像梦，又不是梦。
隔壁床传来轻微的鼾声。陈星翻了个身，看著窗外透进来的月光。
他想，这就是科学的春天吧。
不是阳光普照的温暖，而是冰雪消融时，种子在冻土下积蓄力量，等待破土而出的那一刻。
而他，就是其中一颗种子。
虽然小，虽然不起眼，但终究，发芽了。
闭上眼睛时，陈星默默许了个愿：三年后，当“长城二號”成功的那天，他要回陕北一趟，告诉队长，告诉爹，告诉所有说他“不务正业”的人。
看，这条路，我走通了。
不只是我，还有千千万万像我一样的人，都在走。
走一条从零开始的路。
走一条中国人自己的路。