作者：一只山竹榴莲
如果利用数千个GPU并行工作,那么获得的计算能力将是当今世界上最强大的超级计算机的百倍以上。
此外,GPU强大的并行处理能力也是人工智能计算的基石。
无论是深度神经网络还是其他机器学习模型,本质上都需要对大规模数据进行特征提取、模型训练。
这些运算需求正是GPU擅长的领域。
尽管现在的人工智能技术还处于理论阶段,但作为穿越者赵学成的视野已经看到了未来。
他知道到GPU的潜力远不止于此,它是实现所有先进智能算法的关键所在。
于是,赵学成决定着手部署CPU和GPU的研发和生产。
他计划组建一个国家级CPU和GPU研究中心,汇聚全国范围的芯片设计人才,以最快速度研制出国内第一代GPU。
与此同时,芯片制造厂需要改造设备、优化工艺,实现GPU的批量生产。
为此,赵学成立即拟就了一份上报国家的详细规划书。
其中明确GPU项目的重要性远高于CPU,不仅关系到地效航母等国防科技的进步,也关乎种花整体科技实力的提升。
规划书强调国家需要将GPU列为最高级别项目,投入大量财力物力进行研发和生产。
同时,赵学成还着手在全国范围内选拔GPU项目团队成员。
他准备从顶尖院校和科研机构招募人才,组建一个高水平的研发团队。
当然，要实现地效航母的设计制造,仅仅依靠GPU的计算力还不够,CPU的性能也需要大幅提升。
现在的CPU使用的制程工艺多在10微米左右,集成度较低,指令集也比较简单。
要实现性能的飞跃,需要在多个方面进行突破:
第一,提高工艺水平,缩小制程节点,增加晶体管集成度。只有提高集成度,才能在同样大小的芯片上容纳更多的晶体管和功能单元。
第二,扩大指令集,增加更多复杂的运算指令。这可以减少复杂运算拆分成多条简单指令的需要,有效提升效率。
第三,提高时钟频率,使CPU的运行速度更快。通过优化设计降低传导延迟,可以显著提升时钟频率。
第四,增加缓存容量,缓解存储器访问的瓶颈。更大的缓存可以提高数据局部性,避免频繁访问主存。
第五,开发多核多线程技术,实现并行计算。单核CPU的计算能力始终存在天花板,多核并行是扩展计算能力的必然方向。
可以预见,在大力发展GPU的同时,CPU的性能也将得到质的飞跃。
这两大计算平台的协同效应,必将提供强大的计算基础,助力地效航母等重大项目的成功研制。
好在CPU这边一直没有停止研发，现在已经达到了非常强大的地步。
不过仅仅依靠CPU和GPU的计算能力还远远不够,要实现浩大的地效航母计划,还需要在很多其他硬件方面进行跟进和升级。
首先是运算内存。
现在主流的存储器还停留在小容量的磁芯内存阶段,这种存储器采用小型的磁环来记录信息,每一个磁芯可以存储1比特数据。
但是其容量非常有限,一般只在几千字节到几万字节,已经严重制约了计算机的运作。
必须尽快着手研发大容量的DRAM动态随机存储器,DRAM存储单元通过电容器存储数据,不需要磁芯那么复杂,可以实现更高集成度,每个芯片可以提供MB级的容量。
这种新型内存将取代落后的磁芯存储器,成为计算机主流内存,为各类数据处理提供容量支持。
与此同时,提高内存的读写传输速度也至关重要。
磁芯存储器的速度太慢,已经成为计算机性能的瓶颈。
而DRAM内存信号电荷可以快速充放电,支持比磁芯内存快了十倍以上的访问速度。
通过优化芯片布局,可以进一步提升传输效率。
这对计算机各项运算处理起到关键作用。
与硬件部分相对应,软件开发也刻不容缓。
地效航母的设计需要大量专门的软件进行支持,比如航空动力学仿真软件可以对飞行器进行气动性能的模拟计算,大幅减少试飞环节;
高速并行结构计算软件可以利用GPU强大的并行处理能力,对飞行器结构的强度和稳定性进行精确演算;
船舰设计软件可以辅助设计巨型舰体模型;
武器开发软件可以对各类武器参数进行模拟优化等等。
这些专业软件的开发将汇聚各领域顶尖软件人才进行系统化地集成攻关,需要投入大量资源。
除专业软件外,新型操作系统的开发也势在必行。
当前的华夏系统功能虽然也很强大，但是对硬件支持有限,已经严重制约了计算机的发展。
必须组织力量开发新一代操作系统,它需要具备先进的内存管理功能,实现对大容量存储器的支持;
优化的任务调度机制,可以流畅地在多任务间切换;
全新的图形界面,取代单调的字符界面,通过图标、窗口等形式提供更人性化的操作方式。
这套新系统的开发无疑也是一次重大的软件工程飞跃。
这些他在之前的华夏操作系统已经埋下了伏笔，到时候更新迭代一下就可以。
将所有这些硬件和软件的发展规划整理打包之后,赵学成立即通过加密的专线将这份超纲的计划书快速上报到了上面。
领导研究这份计划书后也给予了极大的重视和支持。
他们很快就批准立项,并表示会选派顶尖的专家学者加入研发团队,全力以赴进行规划中的技术突破。
在收到中央迅速而积极的回应后,赵学成暗自松了一口气。
有了国家层面的大力支持,包括地效航母在内的种种颠覆性技术突破指日可待。
接下来他还需要做好研发团队的人才建设,从全国范围内专业对口的科研院所和高校选拔具有开拓精神的技术人才加入各项重大项目,同时他还要亲自把控每一个关键环节的进度,以确保这些革命性的技术创新可以按照计划顺利实现。
赵学成深知,种花正处于一个前所未有的历史机遇期,国家需要利用这一战略窗口抓紧时间,在重要的科技领域实现突破。
……
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第336章 前期工作准备完毕，开始进行研发
这天，赵学成来到地效航母研发基地的工地,准备视察这里最重要的设施之一——巨大的风洞试验场。
这座占地3万亩的秘密基地之所以规模宏大,一个重要原因就是需要建造一个超大规模的风洞设备。
这个风洞全长达到惊人的200米,试验段的直径足有50米,几乎可以容纳下一个足球场。
这台风洞设备被设计用来为地效航母的气动优化设计提供支持。
在这里,设计人员可以通过测试不同比例模型来评估各种飞行器设计方案的气动特性,找出最优化的气动外形。
风洞的工作原理是,通过数台大功率的风机组串联工作,产生高达每秒400米的巨大气流。
这股气流会进入一个狭窄的通道,气流会被加速并达到设计的高速。
然后,将设计人员打造的缩小几十倍或上百倍的飞行器模型置于这股人工生成的高速气流中。
风洞内部和模型表面布置有各种精密的测量设备,可以实时测定模型表面不同位置的气动压力,以及气流对模型造成的升力和阻力影响。
研究人员可以通过收集和分析这些详细到每平方厘米的测试数据,清晰了解气动力对飞行器外形的各种影响,从而对设计方案进行定量的评估和优化。
相比实际飞行试验,这种通过人工模拟气流的风洞测试可以大大缩短设计周期。
研究人员可以在很短时间内测试许多不同设计,找到最优方案。
此外,风洞测试条件可控,可以模拟飞机各种极端状态下的气动反应,而不受天气等外界环境的影响。
这台巨型风洞的建成,将会大幅提升地效航母的设计效率。
利用它研制的舰载机也必将在气动性能上占据优势,保持长时间的持续作战能力。
除了地效航母本体和舰载机的气动设计外,这里也将作为种花新一代高超音速战斗机的重要试验场所。
这些战斗机在高速飞行时,也需要经受巨大的气动压力和热量。
仅凭计算机模拟是无法充分评估这些极端状况的影响,而风洞试验可以提供真实的气动环境,大幅提高试验效率。
可以预见,这台世界一流的大型风洞,必将大大增强种花在重大军用装备设计领域的独立创新能力。
与基地内热火朝天的施工形成鲜明对比的是,在基地深处一栋建筑内,计算机研发工作也在有条不紊地展开。
这个建筑群是整个基地的研发中心与大脑,承担着新型计算机等核心系统的研制工作。
按照赵学成的安排,大批顶尖科研人员已全部到岗,进入各自的实验室开始研发新一代计算机硬件。
这些人员都是赵学成从全国高校和科研院所手头挑选的顶尖人才。
多亏之前成立了计算机研究学院，这方面的人才现在也不少了。
他们对赵学成给的任务更是信心满满,个个信心满满,迫不及待地想要通过这次机会,实现科技上的大突破。
其实,新型计算机的设计和研发对赵学成来说并不难。
几乎所有核心部件和技术他都有完整的方案。
只需要指导科研人员进行设备的制造和调试即可。
在他详细的设计图纸和大量经验指导下,研发工作进展飞快。
等到基地建设完成三分之二时,新一代计算机的研制也进入了最后冲刺阶段。
这台计算机采用了当时世界领先的技术,其性能已经达到了90年代中期的水平。
具体来看,它在以下几个方面实现了重大突破:
首先,它使用了0.35微米的超大规模集成电路制造工艺。
这在当时是一个极其先进的技术,使芯片的集成度大幅提升,每平方厘米可以集成上亿个晶体管。
其次,它的CPU采用了超标量结构设计,具有非常丰富的指令集。
通过并行执行多条指令,大大提升了单次时钟周期的运算能力。
再次,它配备了当时最先进的图形处理器GPU,数以万计的流处理器可以并行处理海量的图像和视频数据,具备强大的科学计算和渲染能力。
此外,存储器也从以往的小容量磁芯内存,升级到了大容量的SDRAM动态随机存储器。
系统运行内存达到了128mb量级,是过去的十多倍,读写速度也比过去快上了十倍以上。
在软件方面,这台计算机运行的是全新开发的操作系统。
相比过去的界面,它实现了具有视觉辨识度的图形用户界面。
丰富的图标、菜单和窗口极大提升了人机交互的便捷性。
此外,新的操作系统具备先进的内存管理和多任务调度功能,可以流畅地在多种应用间切换,充分发挥硬件性能。
可以说,这台新型计算机不仅性能达到了90年代中期的世界领先水平,在操作系统和人机交互上也实现了革命性的飞跃。
……
至此，赵学成轻松地把相关的前期工作都安排妥当了。
这些前期工作包括选址、规划设计、招募人才、建设基地、制造设备等,涉及面极广,工作量巨大。
在赵学成的精心组织和调度下,各项工作有条不紊地进行,最关键的基地建设和研发准备也已初具雏形。
可以说,地效航母项目的启动阶段已经完成,为后续的实质性研发奠定了坚实的基础。
接下来,这个世界上前所未有的超大型海空作战平台,终于可以正式进入实质性的研发和试制阶段。
这是整个项目最关键也最艰巨的一个环节。
与普通飞机相比,地效航母的设计和制造难度要高出好几个数量级。
它那异于寻常的双体飞行器设计概念,巨大的机身体积,强大的载荷能力和独特的起降方式,都对相关技术提出了极高的要求。
任何一个细节处理不当,都可能导致整个项目夭折。
所以,这一阶段需要集中投入最大的财力物力,汇聚最出色的人才和先进设备,以保证各项系统的顺利研发。
第337章 歼十和歼轰七
尤其需要重点突破的,是地效航母的动力系统、控制系统、武器系统等核心技术。
其中,动力系统直接关系到地效航母的续航能力和运载能力,必须具有提供超强、持续动力的能力。
这需要应用先进的核反应堆技术,做到功率高、稳定性好。
同时,飞行控制系统要能适应地效航母特殊的气动外形与飞行特点,精确控制其起飞、飞行、停泊等全过程,这对飞控算法设计提出了新的要求。
当然,作为一个海空作战平台,地效航母最为重要的还是它所配备的作战系统,尤其是舰载机和导弹等舰载空中兵器。