第321章從零開始的「長城二號」
# 第321章從零開始的「長城二號」
正月十六，清晨六點。
陳星睜開眼睛時，有那麼幾秒鐘不知道自己身在何處。
不是陝北窯洞低矮的土炕，不是火車硬座車廂搖晃的座椅，而是一張真正的床。
雖然只是基地臨時宿舍的鐵架床，鋪著薄薄的褥子，但平整，乾淨。
他猛地坐起來，環顧四周。
十平米左右的房間，擺著四張床，其他三張都空著。
靠窗有張舊桌子，桌上擺著他昨晚修改到凌晨的設計圖。
不是夢。
他真的在這裡，在香山基地，在中國計算機技術的最前沿。
陳星跳下床，用最快的速度洗漱。
水龍頭裡流出的自來水冰涼刺骨，但他毫不在意，甚至覺得清醒。
換上那身不太合身的舊軍裝，他小心翼翼地把設計圖疊好，裝進布包。
王技術員說了，今天上午要開項目啟動會。
推開房門，走廊裡已經有人走動。
穿著藍色工裝的技術員們端著搪瓷缸子，匆匆走向食堂。陳星跟著人流，心裡有些忐忑。
食堂裡熱氣騰騰。
大桶裡是玉米粥，筐裡是窩頭，還有一小盆鹹菜。
陳星學著別人的樣子，打了一份，找了個角落坐下。
剛吃兩口，對面坐了個人。
「新來的？」對方三十多歲，戴著眼鏡，頭髮有些亂，像是一夜沒睡。
「嗯，我叫陳星，昨天剛報到。」陳星連忙說。
「楊振華。」對方簡單自我介紹，咬了口窩頭，含糊不清地說，「聽說你是自學的？」
「是……自學的，可能有很多不足。」
楊振華推了推眼鏡，仔細打量他：「趙總工說你畫了個4位處理器架構圖，能給我看看嗎？」
陳星趕緊放下窩頭，從布包裡拿出那沓紙。
楊振華接過來，一邊吃一邊看。
他的閱讀速度極快，幾乎是一目十行，但偶爾會停下來，盯著某處思考幾秒。
「這裡，」他指著一處電路設計，「你用二極體做與門，理論上沒錯，但實際應用中會有壓降問題。為什麼不用電晶體？」
「我……我沒學過電晶體電路。」陳星臉紅了，「那本書只講到電子管和二極體。」
楊振華抬起頭，看了他一會兒，忽然笑了：「半本書，學到這個程度，很不錯了。」
他把圖紙還給陳星：「吃完飯去會議室。今天啟動『長城二號』項目，你是設計組的。」
「設計組？」陳星愣住，「我才剛來……」
「趙總工點的名。」楊振華站起來，端著空碗，「抓緊吃，八點準時開會。」
看著楊振華離開的背影，陳星心跳加速。
設計組？
他能行嗎？
上午八點，會議室裡坐滿了人。
陳星找了個角落的位置坐下，儘量不引人注意。
但陳啟明一進來就看見了他，招手讓他坐到前面。
「過來，坐這兒。」陳啟明指著身邊的位置，「一會兒要分組討論，你跟緊我。」
「陳老師，我……」
「別叫我老師。」陳啟明拍拍他肩膀，「咱們都是同事。」
「趙總工說了，你是設計組的，那就得參與核心討論。別怕，有什麼不懂就問。」
陳星點頭，手心卻在出汗。
八點整，趙四準時推門進來。
他今天穿了件灰色的中山裝，顯得很精神，但眼下的陰影透露出昨晚又熬夜了。
「人都到齊了，咱們開始。」趙四走到黑板前，沒有寒暄，直接進入主題。
「今天會議只有一個議題：『長城二號』8位微處理器項目，正式啟動。」
他在黑板上寫下幾個大字：
目標：Intel8080級別
集成度：5000電晶體
主頻：1MHz
時間：三年，1979年底前完成設計定型
會議室裡響起低低的議論聲。
「安靜。」趙四敲了敲黑板，「我知道大家在想什麼。難，太難了。」
「咱們的『長城一號』只有2300電晶體，良品率才15%，現在直接翻一倍還多，是不是太冒進了？」
他頓了頓，環視全場：「我告訴大家，不是我們冒進，是形勢逼人。」
「國際市場上，Intel的8080已經量產，Zilog的Z80馬上要發布，MOSTechnology的6502也出來了。」
「8位處理器時代已經到來，我們再抱著4位不放，等咱們造出來，市場早就淘汰了。」
張衛東舉手：「趙總工，工藝跟不上怎麼辦？」
「咱們現在最多做到5微米製程，要集成5000電晶體，至少得3微米。」
「工藝漸進。」趙四寫下這四個字，「這就是我們的策略。不追求一步到位，而是分階段提升。」
「第一階段，用現有工藝，通過優化布局，先做到集成4000電晶體。」
「第二階段，等新光刻機到位，再往3微米走。」
林雪皺眉：「可是布局優化有極限，5000電晶體真的可能嗎？」
「可能。」說話的是楊振華。
他站起來，走到黑板前，拿起粉筆，「我昨晚算了一夜。如果我們採用新的單元庫設計，把標準單元的面積縮小20%，再優化布線，在5微米工藝下，極限可以做到4800電晶體。」
他在黑板上飛快地畫著草圖：「看，這是傳統的布局方式，浪費了大量空間。」
「如果我們改成這樣，用蛇形走線，這裡，這裡，都能節省面積。」
陳星緊緊盯著黑板。
那些複雜的圖形和公式，有些他能看懂，有些完全陌生。
但他強迫自己記住每一個細節，就像在窯洞裡記那些電路圖一樣。
「楊工的計算給了我們信心。」趙四接著說，「但光有硬體設計還不夠。這次『長城二號』項目，我要成立一個『軟體小組』。」
「軟體小組？」下面有人疑惑。
「對。」趙四點頭，「咱們過去只關注硬體，晶片造出來，怎麼用？誰來編程？有什麼軟體能跑？」
「這些問題，以前可以不想，但現在必須想。因為晶片的價值，最終要靠軟體實現。」
他看向張衛東：「衛東，軟體小組你來牽頭。」
「任務有三個：第一，開發『長城二號』的彙編語言和編譯器；」
「第二，設計一個最簡化的作業系統內核；
「第三，編寫基礎的應用軟體，比如文本編輯器、簡單計算器。」
張衛東深吸一口氣：「趙總工，這任務……比硬體設計還難。」
「咱們現在懂軟體的人，一隻手數得過來。」
「所以要從頭培養。」趙四說，「從今天起，每個硬體設計師，每周至少要花一天時間學軟體。」
「反過來，軟體組的人也要學硬體原理。我要的是複合型人才，是既懂晶片又懂編程的人。」
會議室裡安靜下來。
這個要求，超出了很多人的認知範圍。
在他們看來，硬體是硬體，軟體是軟體，就像鉗工和電工，各幹各的活。
「我知道大家不習慣。」趙四的聲音緩和下來，「但這就是未來。」
「計算機不是孤立的晶片，它是一個系統。」
「硬體是軀體，軟體是靈魂。沒有靈魂的軀體是行屍走肉，沒有軀體的靈魂是無根浮萍。」
他走到窗邊，推開窗戶。
冷風吹進來，帶著早春的氣息。
「同志們，咱們在做的，不是一份工作，是一場革命。一場從『製造』到『創造』，從『跟跑』到『並跑』的革命。這條路沒人走過，所以每一步都得我們自己摸索。」
「可能會摔跤，會走彎路，會被人笑話。但如果我們不走，就永遠只能跟在別人後面，吃別人剩下的。」
他轉過身，目光掃過每一個人：「現在，願意跟我走這條路的，留下。覺得太難想退出的，我不怪你，可以申請調去其他項目。」
沒有人動。
陳啟明第一個站起來：「趙總工，我跟你走。」
林雪第二個：「我也跟。」
張衛東推了推眼鏡：「軟體這塊，我拼了命也得搞出來。」
楊振華慢條斯理：「算法我負責，沒問題。」
王技術員眼圈紅了：「我老婆子不懂什麼軟體硬體，我就知道，趙總工指的路，準沒錯。」
一個接一個，所有人都站了起來。
陳星也站起來了。
他站得筆直，手在微微發抖，但眼神堅定。
趙四看著這一張張臉，年輕的臉，不再年輕的臉，都有同樣的光芒。
「好。」他只說了一個字。
但足夠了。
會議持續到中午。
分組討論時，陳星被分到陳啟明的設計一組。
「咱們組負責CPU核心設計。」
陳啟明在白板上畫著框圖，「算術邏輯單元、寄存器堆、指令解碼器、控制單元……小陳，你對哪塊最熟？」
陳星老實說：「我都……都不熟。書上只講了原理，沒講具體設計。」
旁邊一個年輕技術員笑了：「那你來幹什麼？」
「小劉！」陳啟明瞪了他一眼，轉向陳星，「沒關係，誰都是從不會開始的。」
「這樣，你先跟我做指令集設計。這是晶片的靈魂，也是最考驗設計功力的地方。」
他遞給陳星一本厚厚的筆記：「這是我這些年收集的Intel8080指令集分析，還有Z80的一些資料。你先看，有問題隨時問我。」
陳星接過筆記，沉甸甸的。
翻開第一頁，工整的字跡，詳細的注釋，還有手繪的時序圖。
「陳老師，這……」
「叫老陳就行。」陳啟明拍拍他肩膀，「抓緊看，下午咱們要開討論會。」
「記住，咱們不是簡單仿製，是要設計自己的指令集。」
「既要考慮兼容性，又要考慮擴展性，還要考慮易用性。這可是個大學問。」
整個上午，陳星都泡在那本筆記裡。
他像一塊乾渴的海綿，瘋狂吸收著知識。
很多概念他第一次接觸。
尋址方式、中斷處理、流水線設計。
但他強迫自己理解，不懂就問，問陳啟明，問組裡其他人。
午飯時，他端著飯盒，一邊吃一邊看筆記。
楊振華坐過來，看了眼他正在看的內容。
「指令編碼這一章？」楊振華問。
「嗯，看不懂。」陳星老實說，「為什麼要設計這麼多尋址方式？直接尋址、間接尋址、立即尋址、變址尋址……太複雜了。」
「為了靈活。」楊振華拿過他的筆，在桌上畫起來，「你看，假如你要處理一個數組。」
「如果用直接尋址，你得知道每個元素的具體地址，太麻煩。」
「但用變址尋址，只需要一個基地址，一個偏移量，循環起來方便多了。」
他簡單幾筆，畫出了一個循環讀取數組的示例。
陳星恍然大悟：「原來是這樣……那中斷又是為什麼？」
「讓CPU能同時處理多個任務。」楊振華繼續畫，「比如你在計算，突然有鍵盤輸入。」
「如果沒有中斷，你得不停地去查鍵盤有沒有按，浪費CPU時間。」
「有了中斷，鍵盤按下去，發個信號，CPU暫停手頭工作，先去處理輸入，處理完再回來繼續計算。」
「我明白了！」陳星眼睛發亮，「就像……就像一個人本來在看書，突然電話響了，他接完電話再回來看書。」
「對，就是這個意思。」楊振華笑了，「你很會比喻。搞技術的人，有時候缺的就是這種把複雜問題簡單化的能力。」
陳星不好意思地撓撓頭：「我是真不懂，所以只能想些土辦法理解。」
「土辦法才是好辦法。」楊振華認真說，「技術歸根結底，是為了解決實際問題。能解決問題的辦法，就是好辦法。」
吃完飯，陳星繼續看筆記。
下午的討論會，他坐在角落裡，認真聽，拼命記。
討論很激烈。
關於指令集應該設計多少條指令，大家爭得面紅耳赤。
「指令越多，功能越強！」一個技術員說。
「但電路越複雜，成本越高，出錯概率越大！」另一個反駁。
「要兼顧，既不能太少，也不能太多……」
陳啟明聽著，偶爾插話引導，但大多數時間讓年輕人自己爭論。
等大家吵得差不多了，他才開口：「小陳，你說說看。」
所有人都看向陳星。
陳星愣住了。
他一個新人，剛來第一天，哪有資格在這種問題上發言？
「別怕，想到什麼說什麼。」陳啟明鼓勵道。
陳星深吸一口氣，站起來。
他想起在陝北的日子，想起老鄉們用算盤算帳的樣子。
「我……我覺得，指令就像工具。」他慢慢說，「一個木匠，不需要一百種刨子，但常用的那幾種必須好用。」
「咱們設計指令集，是不是也應該這樣？」
「最常用的操作，比如加減乘除、數據搬運、邏輯判斷，這些指令要設計得高效、快速。、」
「不常用的操作，可以簡化，甚至不要。」
他頓了頓，聲音更堅定了些：「我在農村，看老鄉們用算盤。」
「算盤只有加減乘除，但能解決大多數問題。太複雜的計算，他們也不用算盤，用筆算。」
「晶片是不是也可以這樣？把基礎功能做紮實，複雜功能讓軟體去實現？」
會議室裡安靜了幾秒。
楊振華第一個鼓掌：「說得好！這就是RISC思想的前身。精簡指令集。雖然現在國際上流行CISC，但你這個思路，很有前瞻性。」
陳啟明也點頭：「小陳這個比喻很形象。指令集不是越複雜越好，是要好用。好用的標準是什麼？是讓編程的人舒服，讓晶片跑得快。」
討論繼續，但方向清晰了很多。
陳星的話像一顆石子，讓爭論的漩渦找到了出口。
散會時，陳啟明叫住陳星：「今天表現不錯。晚上有空嗎？」
「有！」
「來我辦公室，我給你補補課。指令集設計，門道多著呢。」
「謝謝陳老師！」
「說了叫老陳。」陳啟明笑著走了。
晚上八點，陳星敲開陳啟明辦公室的門。
屋裡堆滿了書和圖紙，幾乎沒有下腳的地方。
陳啟明正在一張大圖紙上畫著什麼，見他進來，招招手：「過來，看這個。」
那是一張極其複雜的晶片布局圖，上面密密麻麻的線條，像一座微縮城市。
「這就是『長城一號』的版圖。」陳啟明說，「2300個電晶體，咱們花了兩年時間。現在要做5000個，你覺得關鍵在哪裡？」
陳星仔細看著圖紙，許久才說：「布線……布線太複雜了。」
「對！」陳啟明一拍桌子，「就是布線。電晶體可以畫小，但線不能太細，否則電阻大，容易斷。線不能太密，否則幹擾大。線不能太長，否則延遲大。」
他抽出一張白紙，開始畫：「所以咱們得重新設計單元庫。把常用的邏輯門。與門、或門、非門、觸發器。做成標準模塊，像搭積木一樣組合。每個模塊的接口要規範，這樣布線才容易。」
他一邊畫一邊講，從電晶體原理講到版圖設計，從功耗計算講到時序分析。
陳星聽得如饑似渴，遇到不懂的就問，陳啟明也不厭其煩地解釋。
講到夜裡十一點，陳啟明忽然停下：「差不多了，今天先到這兒。你回去消化消化，明天繼續。」
陳星站起來，深深鞠躬：「謝謝陳老師！」
「說了叫老陳。」陳啟明擺擺手，「趕緊回去休息，明天任務更重。」
走出辦公樓，夜風很冷。
但陳星心裡是熱的。
他抬頭看天，北京的夜空比陝北明亮得多，能看到更多的星星。那些星星有的亮，有的暗，有的聚成團，有的孤零零。
他想，自己現在就像其中一顆。
也許不是最亮的，但至少發光了。
回到宿舍，同屋的另外三個人都回來了。
都是年輕人，一個來自清華，一個來自北大，還有一個從上海微電子所調來的。
「你就是陳星？」清華的那個上下打量他，「聽說你是自學成才？」
「談不上成才，還在學。」陳星老實說。
「別謙虛了。」北大的那個遞給他一個蘋果，「趙總工特招的人，肯定有兩把刷子。以後多指教。」
上海來的那個推了推眼鏡：「聽說你懂電路設計？我正好有個問題……」
四個人圍在一起，討論起技術問題。
蘋果在桌上傳來傳去，誰渴了咬一口。
圖紙攤了滿床，鉛筆在紙上沙沙作響。
夜深了，樓管來催熄燈。他們才意猶未盡地收拾。
躺在黑暗裡，陳星睡不著。
他想起了陝北的窯洞，想起煤油燈下那半本破書，想起隊長恨鐵不成鋼的眼神，想起爹信裡「安分守己」的囑咐。
如果那時放棄了，現在會怎樣？
大概還在黃土高原上，日出而作，日落而息，等著不知道什麼時候才能到來的回城機會。
但現在，他在這裡。在中國計算機技術的核心，參與著一個偉大項目的起步。
這一切，像夢，又不是夢。
隔壁床傳來輕微的鼾聲。陳星翻了個身，看著窗外透進來的月光。
他想，這就是科學的春天吧。
不是陽光普照的溫暖，而是冰雪消融時，種子在凍土下積蓄力量，等待破土而出的那一刻。
而他，就是其中一顆種子。
雖然小，雖然不起眼，但終究，發芽了。
閉上眼睛時，陳星默默許了個願：三年後，當「長城二號」成功的那天，他要回陝北一趟，告訴隊長，告訴爹，告訴所有說他「不務正業」的人。
看，這條路，我走通了。
不只是我，還有千千萬萬像我一樣的人，都在走。
走一條從零開始的路。
走一條中國人自己的