“破局之思”如同在黑暗的矿井中炸开了一个新的巷道,虽然前方依然未知,但至少有了前进的方向。研究组的气氛为之一变,之前的沉闷和焦虑被一种带着冒险意味的兴奋所取代。他们不再是被动地应对指标,而是开始主动地、以一种近乎解剖的方式,重新审视和定义他们将要创造的“星载大脑”。
林云深是变化最显着的一个。他几乎彻底推翻了之前那套试图兼顾多种可能性的“通用化”架构草图。他将自己锁在办公室里两天,再次出现时,手里拿着的是一份只有寥寥数页,却充满了各种奇特符号和简洁框图的新草案。
他没有立刻向大家解释,而是直接将草案投影到屏幕上,开门见山地说道:
“陆工点醒了我。我们不需要一个在地面能运行各种程序的‘通用计算机’,我们需要的,是一个在太空中能完美执行‘东方红一号’特定任务的‘专用控制器’。”
他的语气带着一种发现真理般的激动。
“看这里,”他指向草案的核心部分,“我提出了一个全新的概念——‘固化的任务流水线’。”
“我们将卫星在轨需要执行的核心任务,比如姿态控制参数的解算、遥测数据的采集与格式化、播放《东方红》乐曲的控制时序等等,不再编写成复杂的、需要cpU逐条解释执行的软件程序,而是直接设计成专用的硬件逻辑电路!”
会议室里一片寂静,所有人都在消化这个石破天惊的想法。
赵庆民第一个反应过来,他猛地吸了一口气:“林工,您的意思是……把软件‘烧死’在硬件里?用电路来实现算法?”
“没错!”林云深重重地点头,镜片后的眼睛闪闪发光,“这样做的好处是极致的效率和简洁。专用硬件逻辑的执行速度远超软件,而且它一旦设计完成,就不会出现程序跑飞、内存错误等软件问题,可靠性极高。更重要的是,它不需要复杂的指令解码单元、庞大的内存管理系统,这些在通用计算机里占重量和功耗的大头,都可以被极大简化甚至移除!”
他继续阐述他的构想:“整个计算机的核心,将不再是一个通用的cpU,而是一个由几个专用硬件模块组成的协同网络。一个模块专门负责姿态解算,一个模块专门处理遥测,一个模块负责产生《东方红》的乐曲信号……它们之间通过精心设计的、极简的接口进行通信。就像一支分工明确的特种小队,每个人只负责自己最擅长的任务,配合无间。”
这个思路,彻底颠覆了传统的计算机设计理念!
雷震宇立刻意识到了这对结构设计的好处:“如果核心逻辑都固化在几块专用芯片里,那板卡结构可以做得非常简洁!线缆连接也能减少大半!重量和可靠性都会大大改善!”
“但是,”赵庆民提出了关键的质疑,“这样一来,系统的灵活性就几乎没有了。一旦任务有变动,或者上天后需要应对未预料的情况,我们根本无法通过软件升级来调整,岂不是……”
“这就是我们必须要做的权衡!”陆知行斩钉截铁地接过了话头,他的眼中闪烁着睿智的光芒,“在有限的资源下,我们必须做出选择。是保留灵活性而承受超重、超功耗的风险,还是为了极致的可靠与高效,放弃部分灵活性?对于‘东方红一号’这样任务目标明确、且在轨无法进行硬件维修的首颗卫星来说,我认为,云深提出的‘专用化’道路,是更优的选择!”
他看向赵庆民:“庆民,你担心的灵活性问题,可以通过在地面进行极其充分和苛刻的测试来弥补。我们要把所有可能遇到的情况,都在地面模拟出来,确保这套专用系统能够完美应对。这反过来也对我们地面的仿真测试能力,提出了更高的要求。”
思路越辩越明。林云深的“专用之道”,虽然大胆,却精准地切中了星载计算机在重量、功耗和可靠性上的核心痛点。它像一把锋利的手术刀,毫不犹豫地切除了通用计算机中那些对于特定任务而言冗余的“器官”,只保留了最核心、最强大的“功能肢体”。
接下来的日子,研究组的工作重心发生了根本性的转移。
林云深带领着几个人,开始详细定义每一个“专用硬件模块”需要实现的具体功能,并用硬件描述语言进行最初的逻辑设计。这要求他们对卫星的整个工作流程有着超越以往的理解深度。
赵庆民的遥测团队不再仅仅考虑数据压缩,而是开始研究如何与林云深设想的“专用遥测模块”进行高效对接,甚至考虑将部分压缩逻辑也直接硬件化。
雷震宇则拿着初步的专用模块划分方案,开始构思如何将这些可能形态各异的“功能块”,像拼搭积木一样,最合理、最紧凑、最可靠地集成在一个极小的空间内,并解决它们之间的散热和信号干扰问题。
挑战依然巨大,尤其是专用集成电路的设计与实现,在国内几乎是从零开始。但这一次,他们前进的方向无比清晰。他们不再是在迷宫中乱撞,而是朝着一个虽然陡峭、却清晰可见的山峰,开始了坚定的攀登。
“专用之道”,这条为“东方红一号”量身打造的独特技术路径,正式成为了星载计算机研制的核心战略。它意味着放弃,更意味着聚焦。放弃的是华而不实的通用性,聚焦的是在极端约束下,对单一使命百分之百的、如磐石般的专注与可靠。
这是一条充满风险的道路,但也是一条最能体现工程智慧、最有可能带领他们冲破重重枷锁、最终触摸到星辰的道路。