第69章 GPU製造

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輝煌實驗室，這是方浩組建的第一個實驗室，對於這個實驗室，方浩給它很多的期望。在地球上，有一個傳奇的實驗室叫做貝爾實驗室，貝爾實驗室成立於1925年，是晶體管、鐳射器、太陽能電池、發光二極管、數字交換機、通訊衛星以及通訊網等許多重大發明的誕生地，獲得過兩萬五千多項專利和8項諾貝爾獎。貝爾實驗室為全世界帶來的創新技術與產品非常多，比如第一台傳真機、按鍵電話、數字調製解調器、蜂窩電話、通訊衛星、高速無線數據係統、太陽能電池、電荷耦合器件、數字信號處理器、單晶片、鐳射器和光纖、光放大器、密集波長分波多工係統、首次長途電視傳輸、高清晰度電視、語音合成、語音識別、存儲技術、程式控製、電子交換、數據庫、分組技術、智慧網絡、UNIX操作係統C語言、網絡管理操作係統等等非常多的重大創新和發現。貝爾實驗室自成立以來，平均每天推出3項專利，一共產生出11位諾貝爾獎獲得者。16次美國最高技術獎，4次圖靈獎，累計獲得28000項專利。可以說，地球上人類邁向文明的每一步都與貝爾實驗室息息相關，可見其強大的科研實力。就目前世界上來說，私人實驗室發展的最好，為了能夠集中力量進行科技攻關，所以方浩也建立了一個私人實驗室。這是一個開放的實驗室，麵有最高階的實驗設備和實驗條件，專門給輝煌科技公司旗下的科技人員進行科研，不過無論是哪家分公司到這個實驗室進行科研，都需要給方浩付錢。方浩不圖賺錢，隻是為了保本，將公司的財務和自己的財務分開。這樣就有一個好處，這個實驗室的一切都是方浩說了算，有了自己的監督，它將會發展得更高。CPU原型機就在輝煌實驗室麵，與此同時，在CPU進行設計的同時，輝煌科技公司同時開始了第二個大項目，如何顯示圖像，那就是GPU的設計。眾所周知，計算機上是用一個一個畫素來顯示的，如果要顯示圖像，就必須把圖像轉換為顯示屏上的畫素。比如圖片大小有600*800畫素，就說明圖像由480000個畫素點組成，記錄這副圖片所有畫素點的明暗狀態和xy坐標組成一張數據表，就可以儲存一幅圖片的資訊。將包含48萬個畫素點資訊的數據表儲存在存儲器中，就可以儲存這副圖片。如果下次要顯示這一副圖片，就必須把這48萬個畫素點資訊從存儲器中取出來，然後把這些畫素資訊全部翻譯出來，顯示在顯示屏上麵，就會顯示出一模一樣的圖像了，這就是圖像顯示原理了。這有一個問題，如何獲取圖片的明暗資訊和xy坐標點，這自然不會用眼睛去看，用手去量，必須數學計算去自動定位，否則一幅圖48萬個畫素點的資訊一個月都無法收集完。下一次顯示這些畫素資訊，每一個畫素也必須用數學計算去定位，畫素在螢幕的哪個地方顯示，是明還是暗。這就是C語言的本質了，本質上是計算每一個畫素點如何從螢幕中收集坐標，如何定位顯示到螢幕。將畫素的坐標收集和顯示分成各種情況，轉換為各種數學公式，然後用軟件語言把公式表示出來，最後封裝起來，就構成了一個C語言庫函數。比如C語言麵字元列印，規定了字元的大小，字元的格式，字元的顏色，等等，每個功能都有一個庫函數支援。將畫素操作的每一種情況都翻譯成庫函數，然後這些庫函數收集起來，並整合在一起，這樣就組成了一門C語言，C語言就擁有了顯示圖片和字元的功能。聽起來簡單，實際上，每一個畫素的移動都需要計算機同時運行上百個數學公式，普通人感覺十分簡單的移動，實際上卻是一個巨大的工程。其實除了這些基礎的畫素操作之外，還有操作過程中的效率問題，如何更加簡單地操作這些畫素，也是研究的重點。為了讓畫素顯示的效率更高，所以計算機科學界專門設計了一種晶片，那就是gpu晶片，這是專門為了顯示圖片而設計的一款高效能晶片。GPU就是這樣一種晶片，它把語言軟件麵的運行程式，用硬體來表表示，也就是說把軟件麵的圖像顯示程式直接燒錄在硬體麵。然後，如果我們要運行操作一幅圖片，就直接可以調用GPU麵的硬體模塊，就可以直接顯示這幅圖，可以加快圖片的操作速度，同時減少對CPU的資源的浪費。所以，經常說獨立顯卡好一點，就是這個原因，獨立顯卡不需要依靠CPU進行工作，它自己就相當於一塊CPU，隻不過隻會顯示和計算圖片。在計算機效能不強的時候，GPU並冇有顯得特別重要，但是在計算機的效能越來越強，而且圖像越來越大，越來越清晰的時候，GPU就非常重了。因為圖片的存放，還有圖片的讀取操作，麵報告的數學操作過程工作量非常巨大。顯而易見，CPU和GPU的研究難度都是一樣的，都是世界上最艱難的研究，為了這兩款晶片的研究，輝煌科技公司集中了旗下分公司最為強大的研究人員，在輝煌科技實驗室進行夜以繼日的研究，這樣的日子已經持續了整整好四五年時間。到2012年底，輝煌科技第一款國產商用CPU和國產商用GPU終於進入了測試階段，都達到了市麵上80%的效能，這樣的突破雖然有些不足，但已經是非常了不起了。所以，輝煌科技公司已經開始嚐試利用自己的CPU和GPU製造自己的計算機，從而打破國外計算機技術的壟斷。目前的輝煌計算機，僅僅是組裝國外已經生產好了晶片和部分元器件，方浩對於此非常不滿意。因為輝煌科技公司的計算機業務雖然營業額很大，但是並冇有拿到大頭的利潤，而且還不如輝煌科技公司輝煌手機公司的利潤。雖然輝煌手機公司被歐美製裁，僅僅剩下國內一小半的市場，但是大部分利潤都在自己手中，超過了成本的50%，所以過得非常滋潤。