归国留洋水货?叫我芯片之父! 第82章

  也是这年头计算机的通病之一。

  由于机器硬件算除法,归根结底就是从一个数里,反复减去另一个数,看最多能减多少次。

  引发的问题也简单,机器没法判断减几次,每减一次都得重新判断是不是减多了,成负数了。

  要是减多了,就得撤销上一次的减法,把原先的数加回去,恢复余数,然后记商为0。

  相当于每次“减多了”,都要花时间“撤销”再“恢复”,速度慢,而且不确定。

  华老最近忙着计算机“数学软件库”的需要,编写相应程序。

  这是件极为考验数学功底且要求极高的工作。

  没能抽出精力来解决这除法问题,只得由另一核心研究员陈教授来负责。

  而陈教授似乎没能在算法逻辑上提出更好的想法,反倒是寄希望于从硬件上进行突破,提出的一些概念甚至是未来“除法器”的想法。

  可惜这想法难度太大,起码在眼下的小型机研制中没法应用。

  眼下不止是沈永健,在座的不少人也跟着思索起这问题。

  不过大家很快便自顾自的摇了摇头,似乎一时间没有什么好方法,也没想着在非自己领域上硬碰硬。

  唯独沈永健思索这问题之时,“钱老的笔”再次发挥作用,到底是100%的数学思维提升,脑中灵光一闪,有了好的想法。

第126章 展露与欣赏

  华老与陈教授二人在会议室的最前头。

  此刻争论已告一段落,陈教授提出的硬件方案被打消,气氛陷入一阵沉默。

  沈永健此刻起身走近前头,却发现二人都没有理会他,其余人的注意力也不在他身上。

  只以为他是要出去上厕所,亦或者是拿暖壶喝水。

  “华老,陈教授。”

  沈永健的声音不大,但在稍显安静的会议室里很清晰。

  众人视线应声扫来,只见他已停步在二人身侧。

  “关于除法运算的效率问题,我倒是有个不成熟的想法。”

  陈教授此刻也抬头望向他,眼中闪过意外。

  此刻出于礼貌点了点头,但语气带着一丝委婉的质疑。

  “哦?沈工对算法也有研究?”

  “这个除法问题可是比较棘手的数学和逻辑问题,想在理论上寻找突破点可不容易。”

  陈教授态度不算恶劣,但话外之音也很明确。

  他承认沈永健在晶体管乃至整个微电子领域有独到之处。

  但在“数学”的领域中,并非谁都能直接参与。

  在场的其他委员眼下都面面相觑,似乎没想到沈永健会在今日的会议上提出想法。

  好在华老对他还挺重视,出于对解决问题的急切,眼下也更为包容和开放。

  虽然也好奇这位年轻的工程专家能提出什么数学算法上的建议,但并未抱太大期望,只是想着开拓众人思路,当下是言语温和道。

  “永健同志,有什么想法尽管说,面对问题,就该我们大家集思广益嘛。”

  “永健,你是能依靠晶体管驱动时序优化,来提升除法速度吗?”

  话音刚落,一旁闵教授也像是想到了什么一般,向他询问道。

  “不是。”

  “就是跟除数算法有关。”

  “我知道目前计算机主流都是‘恢复余数法’,效率低下的根源在于每次‘超减’都需要判断,以及进行额外的‘恢复’操作和状态回滚。”

  “我个人有个想法,能不能试试‘不恢复余数法’?”

  “不恢复余数法?”

  陈教授下意识地低声重复了一遍,随后眉头皱得更紧了。

  “不恢复?那超减后的状态错误怎么处理?余数不准确,商值必然出错!”

  在场中,华老和另外几位对计算机运算有深入研究的委员,眉头也跟着蹙起。

  他们并未急着质疑,而是敏锐地顺着沈永健提出的想法思索。

  而沈永健此刻并未停顿,转身站到会议室最前头可移动的小黑板前。

  一时摸索中,一旁的阎所长已向他递来了粉笔,眼中还带着几分意外与鼓励。

  沈永健点了点头,拿起粉笔迅速画了一个简单的流程图,口中继续解释道。

  “是的,不恢复。”

  “核心思路是当部分余数为负时,我们不是撤销上次减法并恢复余数,而是保持这个负的余数,然后在下一步操作中,不是继续减除数,而是改为加上除数!”

  他很快在黑板上简单标注了逻辑。

  初始:被除数→余数寄存器 (R),商寄存器 (Q) 清零。

  迭代:1.R = R - D (D为除数)。

  2.判断R符号位:

  若R ≥ 0: 左移R和Q,Q最低位置1。

  若R < 0: 左移R和Q,Q最低位置0,然后执行 R = R + D。

  在座的都是各领域的大佬,数学的基本判断和逻辑自然都在线。

  沈永健将笔放下的同时,大家早已经跟着反应过来!

  其实这算法的变动很简单,但效果确实立竿见影。

  完全消除了耗时的‘恢复’操作, 无论余数是正是负,每一步迭代的操作步骤都是固定的。

  且没有条件分支导致的时钟周期不确定。

  运算步骤固定且可预测。

  会议室里再次安静了下来。

  众人原本轻忽的目光亦或是心中的轻视都瞬间消失。

  取而代之的是惊愕、沉思和迅速燃烧起来的兴趣。

  陈教授原本内心隐隐的不快,以及脸上的不以为然也已被专注和震惊取代。

  他直勾勾地盯着黑板上的流程图,手指无意识地在桌面上划拉着,显然在飞速验证着这个方法的可行性。

  华老眼中精光爆闪。

  他作为数学大师和计算机设计的领导者,已然洞悉了这个方法的巨大价值!

  这并非是小修小补的想法,这是一种全新的、更高效的除法运算逻辑。

  “妙啊!”

  华老忍不住带头鼓起掌来。

  “永健同志,你这个思路太巧妙了!”

  “化繁为简,以进为退!把恢复这个累赘步骤彻底甩掉了!每一步都是有效操作,步数固定!这…这比你总结的原先的‘恢复余数法’高明太多了!”

  “恢复余数法”,“不恢复余数法”这两种方法,其实只是隔着张窗户纸的事,真戳破了原理都很简单。

  很多数学原理也一样,在学习原理公式时不以为然,但真让自己去想出这公式,难度就是另一说法。

  “老陈,你觉得呢?”

  “这个‘不恢复余数法’,逻辑上是自洽吧?咱们是不是能直接用?”

  陈教授从沉思中抬起头,脸色复杂,看向沈永健的目光中还带着几分惭愧。

  大佬到底还是有格局,眼下并未再嘴硬亦或是反驳什么,而是同样对这方法表达了认可。

  “自洽!绝对自洽!”

  “华老,永健同志这个方法…简直是神来之笔!它把除法运算的不确定性彻底消除了,效率提升…我初步估算,对于相同位数的除法,速度至少能提升30%到50%,甚至更多!”

  “而且实现起来…似乎并不比恢复余数法更复杂!”

  “还好永健同志的数学天赋被微电子耽误了啊!不然专心投身数学领域,怕是没我什么事了!”

  陈教授此刻再看向他,目光充满了探究和欣赏,言语中还开玩笑地打趣着。

  沈永健谦逊地点了点头回应道。

  “也是听了陈教授您跟华教授的讨论有了些启发。”

  “而且顺着这个‘不恢复余数法’,我认为在这个基础上,还能进一步研究‘高基数的除法算法’…”

  “高基数?”

  华老眼中的欣赏也愈发浓厚,此刻再次追问道。

  沈永健默默点了点头,他脑中刚刚关于这除数运算的想法不少。

  这也是基于目前的“不恢复余数法”进行的更深入算法思考。

  这些内容其实以华老的数学能力,真集中精力思考,估摸着最多也就几天时间。

  但奈何华老手里工作无数,计算机“数学软件库”的需要同样关键,也抽不出精力思考,倒是给了他今日依靠“物品栏”有了这般展现的机会。

第127章 被拒的论文

  整个大会议室,此刻好似成了沈永健个人的分享讲堂。

  小黑板上“不恢复余数法”的下方,关于高基数法的流程示意图也被快速画出。

  高基数,其实顾名思义,即不像原先那般每次迭代只确定商的一位,而是利用当前余数和除数的若干高位,一次迭代直接确定商的2位、3位甚至更多位。

  这意味着完成同样精度的除法,所需的迭代步骤成倍减少!

  “想完全实现这个高基数迭代,光你说的还不够吧?”

  “得要有张确定的索引表吧?”

  到底是数学大牛,陈教授心态平复,跟着沈永健的思路,很快便得出了与他同样的后继设想与答案。

  “没错,需要预先计算并储存一张表,用来索引当前余数和除数的若干最高有效位构成…”

  约莫一刻钟,沈永健才将此算法的大致思路全数说通。

  这算是他头一次正式参与计算机核心算法的讨论。

  作为晶体管领域的专家,这里的专家大佬都没有因为他年纪轻而看轻他。

  但是术业有专攻,在他未展现自己数学领域的天赋或能力前,这块专业领域的讨论自然也不会找上他。

  而沈永健心中自然是想一同参与的。

  他的数学思维有“钱老的笔”加持本就不差,更别提他对计算机的实际了解与认知其实要比在座的思维更为开阔。

  毕竟是从后世来的,所谓超级计算机亦或是个人便携计算机等等,他心中都有明确的概念,属于是依样画葫芦,而非完全的创造。

  他若有更多的话语权,也可以让计算机的发展少走些弯路。

  “永健同志,你说的这些高基数算法咱们这台小型机需要录入么?”

  华老对于他提出的算法,在讲述之时就频频点头。

  眼下在思索后,又提出了询问意见。

  “不用。”

  “我只是提出这个更深入的算法想法,咱们第一台小型机没必要上这个,您数学软件库数据量就挺大了,这一块算法我个人认为更适合之后的大型机使用。”

  一台计算机的性能强弱,在于硬件自然也在于软件。

  这年头的各种算法就是超级计算机的最好软件。

  这套更深入的算法于初制的小型机而言的确没必要,太苛刻了,需要花费更多的精力。