第408章 算法优化（1/2）

凌晨四点，神经缓冲算法实验室里依旧灯火通明。空气里除了松香和金属味，又多了一股浓咖啡烧焦的苦涩气息。三个烟灰缸已经堆满烟蒂。

秦工盯着屏幕上最新一轮模拟测试的结果，眼球布满血丝。他摘下眼镜，用力揉了揉鼻梁。“延迟降到四点二毫秒了，但代价是能耗又反弹了百分之八。这个平衡点……简直像在针尖上跳舞。”

刘工靠在椅背上，双手枕在脑后，盯着天花板。“问题出在架构上。我们现在的机载战术计算机是为火控和姿态控制设计的，擅长顺序执行高精度浮点运算。但神经信号处理是另一回事——它需要的是海量并行流水线操作，对实时性要求严苛到微秒级。”

他坐直身体，在键盘上敲击几下，调出一张硬件架构图。“你看，每次算法要处理十二个通道的神经信号，每个通道每秒采样两万次，每次采样要做六层滤波、特征提取和动态缓冲计算。现有的单核处理器只能排队处理，光是任务调度和缓存争用，就吃掉了一大半性能，还额外增加了功耗。”

张彬站在两人身后，目光落在那些不断滚动的性能曲线上。他面前的桌面上摊开着几份手写稿纸，上面是他结合【超级光脑】推演出的几种优化思路。其中一种，涉及对算法核心进行硬件级别的重构——设计一种专用处理单元，让算法的每一步操作都能在硅片上找到对应的、最优化的执行路径。

但这需要时间，需要全新的芯片设计、流片、测试。而“承影”的量产列装时间表，不会停下来等他们。

【签到成功！获得奖励：【低功耗高并行处理单元设计蓝图（适用于生物电信号实时处理）】及相关工艺参数包。物品已存入无限空间。】

系统的提示音在他脑海中响起，平静无波。张彬的呼吸节奏没有丝毫改变，但眼底深处掠过一道微光。

“你们继续优化软件层面的并行调度算法。”张彬开口，声音因熬夜而略带沙哑，却异常清晰，“硬件架构的问题，我来想办法。”

秦工和刘工同时转头看他，脸上写着疑问。硬件设计不是一朝一夕的事，更何况是这种针对性极强的专用处理器。

张彬没有解释。他走到实验室角落一台用于电路仿真的小型计算机前，坐下，开机。从抽屉里拿出一叠新的绘图纸和几支削尖的铅笔。在等待计算机启动的几十秒里，他闭上眼睛。

无限空间里，那份设计蓝图以意念可感知的形式展开。它不是简单的图纸，而是包含了架构原理、门级电路设计、时序约束、功耗模型甚至推荐工艺节点的完整技术包。信息量庞大，但经过【超级光脑】的初步梳理，已形成有序的层次。

计算机屏幕亮起幽绿的光。张彬睁开眼睛，手指落在键盘上。他没有直接绘制超出时代的复杂电路，而是开始搭建一个抽象的、功能模块化的架构框图。

“我们需要一种新的处理器。”他一边敲击键盘，一边说，更像是把自己的思路通过语言梳理出来，“它不再是通用计算核心，而是为神经信号处理量身定做的流水线机器。”

屏幕上开始出现一个个方框和连接线。“这里，输入接口直接对接十二个生物电信号采集通道，每个通道配备独立的初级滤波和模数转换单元，硬件实现，零延迟。”

秦工和刘工围拢过来。

“转换后的数字信号，进入并行处理阵列。”张彬的指尖在键盘上快速移动，屏幕上出现一片密集的、相互连接的处理单元网格，“每个处理单元只负责一种特定的运算——比如小波变换、特征值提取、动态阈值比较。算法被拆解成数百个微操作，分配到这些单元里同时执行。”

刘工盯着屏幕，眼神越来越亮：“这样就没有任务调度开销了……数据像流水一样通过预设好的管道。”

“对。”张彬调出另一个层级的示意图，“关键在这里——处理单元之间的数据通路是静态配置的，根据我们优化后的算法逻辑预先固化在硬件里。数据进来，按照固定路线走一遍，结果就出来了。没有指令解码，没有分支预测，没有缓存。”

“但这样处理器就只能做这一件事了。”秦工提出质疑。

“我们只需要它做这一件事。”张彬回答，“而且，因为结构固定，没有通用处理器那些复杂的控制逻辑和冗余电路，它的功耗可以降到极低。根据我的初步估算，”他调出一份刚刚根据蓝图参数心算得出的粗略功耗表，“同样算力下，新架构的功耗可能只有现有战术计算机的百分之二十到三十。”