重生電子帝國 第082章 ARM

大佬陳這邊如何焦頭爛額暫且不提，李軒發(fā)現(xiàn)自己大哥比以前成熟了很多之后，就安心的把事情的后續(xù)處理交給他來完成。

中大的東方電子實(shí)驗(yàn)室和東方半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)正式開展運(yùn)行，開始接受課題申請。當(dāng)然，除了接受申請之外，實(shí)驗(yàn)室也會根據(jù)東方電子的委托，發(fā)布一系列定向科研項(xiàng)目。

東方電子委托發(fā)布的第一個研究項(xiàng)目是關(guān)于MOS6502處理器的設(shè)計課題。東方電子公司剛剛與美國MOS科技公司達(dá)成協(xié)議，在支付了一筆授權(quán)費(fèi)之后，成功取得了6502處理器全部專利的深度授權(quán)，可以在基于MOS6502CPU的基礎(chǔ)上，研發(fā)更適用于自己的CPU。

東方電子的委托課題就是希望，能在基于原6502CPU的內(nèi)核，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計，使新處理器更適合游戲運(yùn)行。這個項(xiàng)目被蔡康博士，也就是李軒第一次去參加趙教授周末沙龍時，那個理著一個中分頭的黑瘦男子，他的設(shè)計方案一眼被李軒相中，成為兩個實(shí)驗(yàn)室第一個開張的項(xiàng)目。

6502處理器是東方電子公司第一代街機(jī)板所采用的處理器，但它并不是一款專為游戲設(shè)計的處理器。蔡康博士設(shè)計的新方案，在保留6502CPU內(nèi)核的基礎(chǔ)上，集成了一系列適合游戲運(yùn)行的外圍組件，包括一個中斷控制器、一個內(nèi)存管理單元、一個計時器、一個八位并行I/O端口，以及一個可編程的聲音發(fā)生器。

新的處理器有64KB的邏輯尋址空間和2MB的物理尋址空間。由于6502是八位元處理器，內(nèi)部寄存器的寬度也為八比特，而地址總線的寬度要更大一些。所以為了能訪問整個地址空間，蔡康特地為新處理器設(shè)計了分段尋址模式，采用一個內(nèi)存管理單元把內(nèi)存劃分為多個8KB的區(qū)段。

至于在CPU中直接集成一個可編程的聲音發(fā)生器，則可以讓游戲主板的后續(xù)設(shè)計直接取消音效芯片，可以進(jìn)一步降低硬件的成本。

蔡康的設(shè)計方案有諸多值得稱道指出，這也是李軒一眼相中的原因。李軒也通過這個方案了解了這位蔡博士的專業(yè)能力，這樣的人才東方電子自然不會錯過，公司有關(guān)部門會對蔡康的情況進(jìn)行細(xì)致的了解后，針對他的需求做出一個詳細(xì)的挖角方案。

東方電子公司現(xiàn)階段的科研能力幾乎為零，兩個實(shí)驗(yàn)室初步篩選后提交給東方電子的所有申報課題，都需要李軒親自來把關(guān)，他急需迅速擴(kuò)充公司的科研隊(duì)伍。

香港的電子人才匱乏，現(xiàn)有的優(yōu)秀人才基本都集中在中大、港大、理工學(xué)院這三所院校，東方電子通過產(chǎn)學(xué)研合作基本能一網(wǎng)打盡。公司已經(jīng)開始把目光投到香港以外的地方，重點(diǎn)是臺灣、新加坡、英國和美國這四個地方。

香港因?yàn)榈胤姜M小，電子工業(yè)在最近四五年才迅速崛起，早期有志從事電子業(yè)的香港學(xué)生許多只能外出謀求發(fā)展。但從小吃粵菜、講粵語的他們，在講普通話的臺灣、新加坡，以及講英語的美英不一定都能適應(yīng)。

如果有香港的公司愿意提供同等的待遇和發(fā)展條件，相信有在外謀生的港籍工程師愿意，返回到他們更熟悉和親切的城市來工作。這些工作東方電子公司人事部和公關(guān)部正在有條不紊的展開。

李軒最近這段時間，大部分精力都放在與東方半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室主任，趙偉明教授合作成立的一個RISC（精簡指令集）開發(fā)項(xiàng)目組上。趙偉明教授七十年代初返回香港任教前，在美國RCA公司全程參與了被譽(yù)為RISC處理器鼻祖的RCA1802的研制，對近幾年剛剛提出的RISC概念并不陌生。

RISC（精簡指令集）是相對于CISC（復(fù)雜指令集）而言的。電子計算機(jī)從誕生之后，經(jīng)過幾十年的改型、換代發(fā)展之后，其指令集越來越龐大，而為了實(shí)現(xiàn)這些指令操作造成CPU的設(shè)計也越來越復(fù)雜。

但統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，大部分占用CPU和其他計算機(jī)資源的運(yùn)算，是指令集中占比很小的那一部分常用簡單指令，而剩下占絕大部分比重的復(fù)雜指令實(shí)際用到的概率很小，這也造成了CPU中為之設(shè)計的復(fù)雜結(jié)構(gòu)利用率很低。

面對這種情況，計算機(jī)專家們開始研究對指令集進(jìn)行必要的精簡，使每條指令都能簡化和歸一化，用執(zhí)行一串連續(xù)的、簡單的、密集編碼的指令來實(shí)現(xiàn)計算機(jī)復(fù)雜操作，從而替代指令集中那些使用頻率稀少的復(fù)雜指令，來簡化處理器的設(shè)計復(fù)雜程度。

前世李軒的正職是一位嵌入式系統(tǒng)底層程序的設(shè)計師，最熟悉的指令集架構(gòu)莫過于ARM，這是二十一世紀(jì)最流行的RISC架構(gòu)之一。

搭載ARM芯片架構(gòu)的設(shè)備數(shù)量，是英特爾的25倍。全世界99%的智能手機(jī)和平板電腦都采用ARM架構(gòu)。約有43億人每天都會觸摸一臺搭載ARM芯片的設(shè)備，占全球總?cè)丝诘?0%。

但這款由英國Acorn公司研發(fā)的指令集架構(gòu)，在最初歲月里卻生存的異常狼狽和艱辛。Acorn公司最初研發(fā)電腦時，曾向英特爾公司索取80286的相關(guān)技術(shù)資料，遭到對方拒絕，于是決定開發(fā)一款全新的低價處理器。

1985年ARM1發(fā)布，ARM1的結(jié)構(gòu)非常簡單，僅有個25,000晶體管，第二年，改良版的ARM2也出來了。ARM2是一款集成了3萬個晶體管的32位元處理器，工作時鐘為8MHz。但它的運(yùn)算能力，比集成了13萬個晶體管，最大時鐘頻率為20MHz的80286更為出色。

但當(dāng)時并沒有多少人留意到這枚新問世卻注定要名垂千史的偉大芯片，所有業(yè)內(nèi)人士的目光都聚集在1985年10月17日發(fā)布的80386處理器上。Acorn公司ARM2的性能雖遠(yuǎn)超16位元286，但相比于同樣32位元的386處理器卻顯得很寒酸，沒能給英特爾公司造成一絲的波瀾。

等Acorn公司推出ARM3時，英特爾的80486又已經(jīng)面世，兩者性能依舊沒有太多可比性。深陷財務(wù)危機(jī)與技術(shù)瓶頸的Acorn公司，直到1993年才迎來了真正的天賜良機(jī)。TI公司（德州儀器）當(dāng)時正在說服一家不知名的芬蘭通信公司Nokia，與它一同進(jìn)軍剛剛興起的通信移動市場。

當(dāng)時的TI公司在DSP領(lǐng)域已經(jīng)取得了領(lǐng)袖地位，但并不熟悉CPU業(yè)務(wù)，在屈指可數(shù)的可以被操控的公司中，它最終選擇了Acorn公司。

正是在TI公司雪中送炭的鼎力支持下，Acorn公司在1993年成功開發(fā)出了，公司成立以來最重要的一顆處理器內(nèi)核ARM7。ARM7的功耗非常低，適合手持式應(yīng)用，制造成本也很便宜，利**速擴(kuò)大市場。

ARM7完全符合Acorn公司最初定下的設(shè)計理念——“l(fā)ow－cost,low－powerandhigh－performance”（低價、低功耗、高性能）。這個理念也與21世紀(jì)智能手機(jī)的需求不謀而合，但卻是Intel在一開始就強(qiáng)加給ARM的。

正是為了避開英特爾80×86在CISC領(lǐng)域無可動搖的霸主地位，Acorn公司只能選擇可以用更少的芯片資源，更少的開發(fā)人員，卻能實(shí)現(xiàn)一個性能相對較高的處理器芯片的RISC技術(shù)。