第498章 混合拓扑 (2/3)

诸葛彪点点头：“理论组的方案，多机直连存储柜，集中式数据共享。所有科研机都通过专用线缆连接到中央存储机柜，数据全部存在柜子里，谁要用谁去读。”

他顿了顿，手指在图纸上敲了敲：“但是我觉得，这个方案不够用。”

钱兰在旁边把文件袋打开，从里面抽出一沓更厚的资料，是她昨晚写的分析报告，字迹密密麻麻，还有好几张手绘的对比图。

“我两算了一下，”她翻开其中一页，“如果只是做简单的数据共享，星型结构够了。但咱们要跑的是集成电路辅助设计，逻辑图、版图、标准单元库、仿真结果，这些东西不是只读的，是协同的。”

她指着纸上的一行数据：“一台机器改了一个单元库的版图，所有其他机器必须立刻访问到最新版本。否则，你改的是第一版，我用的还是旧版，画出来的版图全是错的。星型结构能保证单一数据源，这是它的优点，我没意见。”

诸葛彪接话：“但星型网搞不定并行计算。”

他拿过钱兰手里的笔，在图纸空白处画了一个简图，把一个大方块切成四块。

“一个大电路的仿真，拆成四块，四台机器同时算。每台机器算自己那一块，算到边界的时候，要和邻居交换数据。甲算完了边界，要把结果传给乙，乙才能接着算。星型结构里，甲要把数据先传回存储柜，乙再从存储柜读出来。一来一回，延迟翻倍。如果四台机器同时算，存储柜就成了瓶颈，大家都在等。”

他把笔放下，看着吕辰：“所以我想了一个方案。混合拓扑。”

吕辰没说话，等着他往下讲。

诸葛彪拿起笔，在图纸上画了起来。

先在中心画了一个大方块，周围画了一圈小方块，每条线都连到中心。

这是理论组的方案。

然后他在小方块之间又加了一条线，把小方块一个接一个串起来，最后连成一个闭合的圆圈。

“星型加环型。”他指着那条圆圈，“所有kj-0a直连存储柜，保证数据一致性。同时，用一根环状总线把所有kj-0a串在一起，节点间可以直接通信，不用经过存储柜。并行计算的时候，边界数据在环上走，低延迟，高带宽。”

吕辰盯着那张图看了很久。

星型负责静态数据，环型负责动态通信。

两个功能分离，互不干扰，单张网络的设计复杂度大大降低。

设计两张功能单一的专用网，远比设计一张能同时完美处理两种流量模式的复杂网络要现实得多。

他点了点头：“这个方案可行！”

钱兰翻开自己的笔记本，上面密密麻麻列着技术清单。

“我两整理了一下，昆仑工程的总线协议、接口板、存储芯片技术，都在昆仑-0机上验证过了。星型网络可以基于存储控制器和总线协议扩展。存储机柜端做一个多端口存储控制器，每台科研机插一块存储访问板，用专用线缆连到机柜。这块板卡只负责一件事:在科研机本地内存和中央存储之间做数据块传输。逻辑简单，容易实现。”

她又翻了一页：“环状网络，可以借鉴昆仑-0机内板卡间通信的总线机制，把它外部化，在机柜间搭一个低速但可靠的环形总线。每台科研机上再插一块协同计算板，通过同轴电缆以菊花链方式串联起来，形成一个闭合环路。这块板卡上做一个极简的转发逻辑，收到左邻发来的数据包，如果是给自己的就收下，否则就转发给右邻。”

诸葛彪补充道：“这个转发逻辑不难，标准单元库里有现成的触发器、计数器、移位寄存器，拼一拼能搭出来。”

吕辰接过钱兰画的图纸，左边是一台科研机，上面插着两块板卡。

一块写着“存储访问板”，一条线连到中央存储机柜。

另一块写着“协同计算板”，一条线连到环网。

右边是中央存储机柜，里面画了一个多端口存储控制器，每个端口连一台科研机。

底下是环网，一台接一台串起来，最后连成一个圆。

钱兰补充道：“按理论组的方案，需要三块芯片。存储机柜端的多端口存储控制器，存储阵列接口芯片，科研机端的星型网络接口芯片。”

他顿了顿：“但是加上环网，至少还要再增加两块。一块是环网接口控制芯片，这是每台科研机上环网接口板的核心，负责节点在环中的通信。另一块是环网中继再生芯片，解决节点数量多或线缆长度长时的信号衰减问题。”

诸葛彪又加了一句：“环网需要全网同步。所有节点共用一个时钟，否则数据传着传着就乱了。还得再加一块时钟分配芯片，时钟源放在中央存储机柜，分发给各节点。”

吕辰点点头：“这个配置是可行的，依我看，还要加上一块负责数据缓冲和队列管理。环网接口板的数据缓存管理，如果存储芯片速度跟不上环网速度，需要专门的缓冲管理。再加一块数据缓冲队列管理芯片。”

他顿了顿：“地址识别也要单独做一块。判断数据包的目的地址是不是自己。如果地址匹配就收下，不匹配就转发。这个逻辑虽然简单，但放在环网接口控制芯片里，会增加复杂度。不如单独做一块，专芯专用。”

钱兰和诸葛彪想了想，也同意了吕辰的提议，这样，总的芯片就从三块增加到了八块。

钱兰拿起笑：“那就这样定，咱们一条一条过！多端口存储控制器。这是中央存储机柜的核心。它要能同时处理多台科研机的读写请求，仲裁、排队、冲突解决。功能不复杂，但接口多。”

诸葛彪分析道：“昆仑-0机的存储控制器已经跑通了，那个是单端口的。多端口就是在那个基础上扩展，增加仲裁逻辑。标准单元库里有现成的优先编码器、比较器，拼一拼就能搭出来。”