第八十一章 新一代计算机蓝
虞有澄离开后,李逸轩过后心想不能什么事都依靠虞有澄,他既要主导cpu的研发,又要给学生讲课,一个人那能忙得过来,于是就给他派了两名机器人助手。
机器人加入之后,让虞有澄的工作轻松了很多,cpu的研发效率提高了不少。
虞有澄对酷睿cpu进行大量的简化出来,首先被他砍掉的是时钟倍频技术,他认为以现在的计算机硬件水平,还用不上这么高大上的玩意。
现在的计算机主频还处于一个较低的阶段,cpu的主频一般都等于外频。而在486出现以后,由于cpu工作频率不断提高,而pc机的一些其他设备(如插卡、硬盘等)却受到工艺的限制,不能承受更高的频率,因此限制了cpu频率的进一步提高。
再这种背景下才出现了倍频技术,该技术能够使cpu内部工作频率变为外部频率的倍数,从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。
简单点说,倍频技术就是使外部设备可以工作在一个较低的外频上,而cpu主频是外频的倍数。
对于一台电脑来说,光有cpu是远远不够的,他还需要其他硬件的支持,比如说gpu图形处理器,另外还有芯片组也是必不可少的。
1980年,ibm为了研发一款以8088为核心的主板,花了一亿多美元,折腾了一年,什么都没有搞出来,最后不得不放弃开发,而从市场上收购了一款由华纳兄弟公司的子公司、阿太里公司开发的一款计算机主板。
由于早期没有芯片组的概念,阿太里公司的计算机主板结构超级复杂,稳定性和可靠性并不理想,ibm公司在此基础上又花费1亿多美元,又用了近一年时间才基本搞定主板的可靠性和稳定性,但单块主板的生产成本却高达将近1000美元,最后ibm-pc机最终零售价格是3600多美元起步。
假设,如果当时有了芯片组,ibm-pc的主板无论如何都要不了1000美元。
当然,由于cpu都还没有定型,现在谈芯片组是为时过早。可gpu的设计并不能等到cpu定型后才开始,必须同时研发。
这个时空还没有专门的图形处理器厂家,第一家图形处理器的厂家ati公司要到1985年才会成立。再次之前,人们一般都用rb理光或佳能公司生产的ppu做图形处理器使用。
而ppu是物理运算处理器,physicsprocessingunit的中文翻译名称。是理光和佳能公司用来处理相机拍照相片的,并不能当做计算机的图形处理器来用。
gpu跟cpu不同,不需要什么整数运算,要的强大的浮点运算和并行处理器运算以及对画面的各种渲染效果。
在电子游戏进入到3d之前,2d显卡并不需要复杂的逻辑算法,出于成本的考虑,李逸轩决定还是采用当年ati公司的asic技术来开发图形芯片和图形卡,不过在结构上与ati的图形芯片有很大的不同。
ati的第一代和第二代2d显卡,更加依靠通过软件算法的提升来提高显卡的图形运算能力,也就是我们称之为的“软加速”。
而李逸轩设计的gpu不但有“软加速”还有“硬件加速”。核心是采用四位向量的浮点运算。它可由一个寄存器和四个浮点运算器来担任不同的功能,分别用于图形渲染流水线中,实现矩阵,光影,投影等运算。
其中,那就是在2d的平面画面上来实现画面的景深,通过虚拟物镜聚焦后,出现远、中、近三物体的三种表述层面,这样画面看起来似乎有一种立体感,其实这是一种视觉欺骗。
除此之外,粒子特效技术也是不可或缺的部分。在后世粒子特效技术的大规模应用,是在3d网络游戏时代开启之后才逐渐普及的。再次之前只用在军事和气象研究上。
所谓的粒子特效,大至的效果,是为在虚拟的环境当中,摸拟出“现实”中的,水,火,雾,气,光等效果。
例如,运用粒子效果,他可以给装备系统进行一定的强化,使其表现出更加漂亮的外观。又如,运用粒子系统,他可以在水面当中,产生波纹,折射等种种反应。还有,运用粒子特效,他可以在画面之中,加入天气的不同变化。
粒子特效也不是没有缺点,那就是对cpu的运算能力要求很高。
对于这个问题,对于李逸轩来说不是没有办法克服的。首先,他搞的粒子特效不是3d粒子特效,只是对2d画面进行渲染,这样就能大大的降低cpu的工作负荷。
另外,他还采取了后世nvidia公司的做法,削减对cpu的依赖,并实行部分原本cpu的工作交给gpu来做,在处理2d图形时,对环境材质贴图与顶点混合、纹理压缩及凹凸映射贴图、双重纹理四像素进行点到即止的渲染。
这样一来,整个画面达到了近乎32位机才有的类似效果,16位机画面被发挥到了极致。
花了两天时间,gpu的构架图就差不多了,不需要再增加新的东西了,剩下的都要等到虞有澄的cpu定型才能决定,cpu要与gpu完美配合才能发挥出最大功能。
又检查一遍,修改了几处错误之后,就拿着画的图纸去找虞有澄。
虞有澄看着李逸轩画的gpu架构图,说道:“这几天你就搞的这个?”
“对呀,我们的es计算机,不但用于办公,还能用于家庭娱乐,而游戏就是最好的娱乐方式,否则计算机怎么普及到家庭?将来我还打算在电脑上就能看电视、看录像、听音乐呢。”现在还没有vcd和dvd这些娱乐视频工具,李逸轩就用了录像来代替。
虞有澄说道:“这个想法不错,如果电脑仅仅只是用来办公和做科学研究,家庭根本就不需要买计算机。不过,你想过没有,若按照你这种设置,对计算机的硬件配置要求很高啊,这得多高的预算成本,普通家庭能接受吗?还有,按照你的设计,我想这款处理器的发热量会很大吧,你就不怕把硬件烧坏?”虞有澄指出了一大推问题。
“不怕,我有办法。”李逸轩拿起了铅笔,一边画一边说道:“我们可以把显卡分成高、中、低三个档次,这样就能把电脑分成三个不同个价位。消费者可以根据自己的预算购买不同价位的电脑。另外,在制作游戏时,加入一段小程序,这段程序能够自动识别你的电脑配置,如果你的电脑配制的显卡太低,那么游戏电脑就可以将粒子效果降到最低,或者干脆直接屏掉。这样一来,便很好的解决了这一难题。而且,随着时间的过去,当粒子效果图展现他的完美一面时,相信有许多玩家,会因为一款游戏,从而更新自己的电脑主机。”
后世为了玩游戏,不时追求顶级配质的发烧友,可是有一大堆人。说不定,随着电脑的更新换代,众多玩家会发现,怎么这一款游戏画面,越来越漂亮了?
其实,后世有许多游戏最顶极的效果,大多数的电脑玩家,都是体验不到的。因为他们的配质跟不上。不过,这并不会阻拦到玩家的热情。
当他们看到别的人安装了顶级的电脑显卡后,体验到了那种极致的视觉盛宴后,他还能忍受自己的低配吗?他就会主动升级自己的电脑,更好的显卡、更大的内存,更好的主板,或者是更好的cpu,甚至是什么四路泰坦也不是没有可能。
人们有了欲望,才会去消费。
“真是一语点醒梦中人。”其实这个办法很简单,虞有澄只是没有想到罢了。
“画面解决了,那主板和音频组建你怎么办?”虞有澄一个问题一个问题接踵而来。
李逸轩又摊开一张纸,“主板设计好办,你看看这个。”
“芯片组!!!”虞有澄看着上面的图惊讶道。
“没错就是芯片组,随着计算机技术越来越复杂和高端,计算机的主板的设计也变得越向复杂起来,随着带来的就是生产成本的增加,这又跟摩尔定律背道而驰。如果不把主板的成本将下来,日后计算机就会变成谁也消费不起的奢侈品。
而我的芯片组方案,就是为简化主板用的。它负责将电脑的核心——中央处理器和机器的其他部分相连接,可以以此来决定主板的级别,这样电脑主板也能像显卡一样有高、中、低档之分。
我吧芯片组分成两颗,一颗是南桥芯片,一颗是北桥芯片。南桥芯片负责i/o总线之间的通信,如pci总线、usb、lan、ata、ide硬盘接口、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等;而北桥芯片主要功能是控制内存。
而内存标准与处理器一样变化比较频繁,因此北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也大,覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,而更高端的北桥芯片还会配合风扇进行散热。”
“那你的机箱还能装下吗?”虞有澄又来一个问题。
李逸轩对他的问话已经免疫了,在图上画了个后世常见的立时机箱,并把各种元器件一一画在上面,当然都是简化的。
“你看这样能不能解决问题?”
李逸轩画的是个中塔标准机箱的两面图,一个显示机箱的正面,一个显示反面。这个反面就是用来走背线的。
虞有澄指着硬盘区域说道:“这块硬盘区很想你公司销售的磁盘列阵啊!”
“没错,这硬盘区就是按照我公司的raid技术规范来设计的。上面可以安装4块3.5英寸硬盘,如果需要的话,还可以把硬盘区向下扩展,最多能安装6块硬盘。如果还不够,那就把机箱再次过大,按照小型机和中型机的标准设计,十块二十块硬盘,即便是再多的硬盘都能装得下……”
虞有澄马上打住说道:“够了~够了~够了……个人计算机而已没必要设计那么大,我看这个中塔机箱不大不小正合适,太大了放在家里也碍眼。不过我觉得可以在中塔机箱的基础上推出一款小一号的机箱,你觉得呢?”
李逸轩心道,不亏是计算机的国际大拿,能够举一反三,连小号机箱都想到了。
拿起笔在纸上的空白处又画了一个后世小标准的机箱,并把长、宽、高尺寸都表了上去。
无论是小号机箱还是中塔机箱,大小都正好合适,而且是奇思妙想脑洞打开,虞有澄不得不赞叹李逸轩的头脑。
“就剩下最后一个问题了,音频组你怎么解决,还有音响你有怎么解决?你的个人计算机若想普及到家庭,除了视觉盛宴,还要有听觉盛宴吧?”