刘工那剂“强心针”的药效是持久的。实验室里不再弥漫着无望的焦躁,取而代之的是一种沉静下来的、更加坚韧的攻坚氛围。王梓轩不再轻易对着屏幕发脾气,而是开始沉下心,重新啃那些枯燥却至关重要的数值分析基础和有限元理论,甚至真的从刘工送来的那些泛黄笔记里,找到了一些处理特定边界条件的巧妙思路,虽然不能直接套用,却拓展了他解决问题的视野。
然而,精神的鼓舞可以抵御挫折感,却无法自动填补技术的鸿沟。林雪比任何人都清楚,单靠他们团队,即使每个人都变成不眠不休的超人,想要在要求的时间内,独立完成从底层算法、到架构设计、再到最终实现的全链条自主化,无异于痴人说梦。刘工故事里那个为了“争气钢”而集结的课题组,已经暗示了答案。
“卡脖子”问题,从来都不是单一技术点的缺失,而是系统性的、产业链式的断层。他们所要打造的“新一代超精密传感器设计平台”,本身就是一个复杂的系统:林雪团队负责的核心算法是“大脑”,但这个“大脑”需要在一个高效、专用的硬件“身体”上运行,才能发挥其威力;而最终设计出来的传感器,更需要特殊的“血肉”——即特种材料和精密工艺——才能从代码和图纸变为现实。
这个“大脑”、“身体”和“血肉”,缺一不可,紧密耦合。
想到这里,林雪不再犹豫。她拿起内部保密电话,直接拨通了徐航的号码。
“徐航,有时间吗?有个想法,需要和你碰一下。”她的语气直接而迫切。
半小时后,在研究所一间小会议室里,林雪、徐航,以及通过保密线路接入的视频画面中的合作工厂“李厂长”,完成了第一次非正式的三方连线。李厂长五十多岁,身材微胖,穿着一身有些油渍的工装,背景是嘈杂的车间环境,与研究所的静谧形成鲜明对比。
林雪没有寒暄,直接将目前面临的困境、自主化攻关的总体要求,以及她初步构想的“协同攻关”必要性,清晰地阐述了一遍。
“……情况就是这样。”林雪总结道,“我们团队负责算法设计和仿真平台构建,但算法最终需要落地。徐航,你们团队专攻高性能计算芯片架构,我们需要一块专用的协处理芯片,来高效运行我们这套新的、可能计算量巨大的自主算法,摆脱对国外通用计算平台的依赖。”
徐航凝神听着,手指无意识地在桌面上敲击着,这是他在深度思考时的习惯。“我明白你的意思。通用cpU或GpU运行这种特定算法,效率低下,功耗也大。定制化芯片是必由之路。但这里有个问题,”他看向林雪,“你们的算法还在雏形阶段,甚至可以说还在摸索方向。没有稳定的算法框架和明确的计算特征(如并行度、数据局部性、精度要求),我们芯片架构设计就无从谈起,就像不知道要造什么样的车,就没法设计发动机。”
视频那头的李厂长也皱起了眉头,他的声音带着浓厚的口音和车间特有的杂音:“林首席,徐首席,你们说的算法啊,芯片啊,我老李是个大老粗,不太懂。但我听明白一点,你们最终是要做出实实在在的传感器,对吧?”
“是的,李厂长,这是最终目标。”林雪肯定道。
“那就涉及到材料和工艺了。”李厂长拿起一个半成品的传感器壳体,对着摄像头晃了晃,“我们现在用的这种特种陶瓷,高温稳定性、绝缘性和热膨胀系数要求极高。过去一直是进口,现在渠道断了。我们厂里实验室正在攻关材料纯化和烧结工艺,但这需要时间,而且成功率不高。更重要的是,”他顿了顿,脸上露出难色,“就算材料搞出来了,新的精密加工工艺呢?传感器内部那些微米级的结构和电路,用什么设备加工?加工精度如何保证?这些都需要根据你们最终确定的传感器设计来调整。你们设计一变,我们这边可能就得推倒重来。”
会议室内和视频里都陷入了短暂的沉默。三个环节,三个团队,各自面临着巨大的技术挑战,而且彼此深度依赖,形成了一个死循环:算法不确定,芯片没法设计;芯片性能不明,算法优化缺乏目标;最终传感器设计悬而未决,材料和工艺攻关就缺乏具体导向。
“所以,我们不能这样各自为战,按照传统的‘抛过墙’式的研发流程来做了。”林雪打破了沉默,语气坚决,“我们必须打破顺序开发的模式,建立联合攻关小组,并行推进!我们需要频繁地、深入地沟通,哪怕争吵,也要把问题摆在桌面上,共同寻找解决方案!”
徐航率先表示支持:“我同意。芯片设计周期长,必须尽早介入。我们可以先根据你对算法方向的预判,提前探索几种可能的架构方案。同时,你们算法团队也需要开始考虑硬件实现的约束,比如内存带宽、计算单元的数量和类型等。”
李厂长摸了摸下巴:“理是这么个理。但我们厂子条件有限,试制成本高,经不起反复折腾。你们能不能先给个大概的设计范围和性能指标?我们也好有的放矢。”
第一次非正式沟通,虽然暴露了巨大的困难,但也初步明确了协同的必要性和大致方向。这次沟通很快得到了杨总师的高度认可和大力支持。在研究所和上级部门的协调下,一个名为“超精密传感器自主设计平台联合攻关组”的临时机构迅速成立,林雪担任总技术负责人,徐航、李厂长作为核心副组长,各方抽调技术骨干,形成了一个跨学科、跨单位的“兵团”。
“兵团作战”的模式就此拉开序幕,而真正的挑战,也才刚刚开始。
第一次联合技术讨论会,就在研究所的大会议室里变成了一场没有硝烟的“混战”。
林雪团队的算法工程师,试图解释一种新的多物理场耦合算法的优越性,满白板的偏微分方程和矩阵推导,让徐航团队的芯片架构师听得眉头紧锁。
“张工,”一位年轻的芯片架构师忍不住打断,“您这个算法,理论上很漂亮,但您考虑过数据依赖性吗?如果并行度不够,我们就算堆再多的计算核心,效率也上不去。而且,您这里提到的这个迭代求解器,对内存访问的要求是什么模式?是连续的还是随机的?这决定了我们是该用高带宽的hbm内存,还是用大容量的ddR。”
算法工程师张工愣了一下,他显然没深入思考过硬件层面的细节,有些窘迫地推了推眼镜:“这个……我们需要进一步仿真分析……”
另一边,李厂长带来的工艺工程师,则对林雪团队初步构想的一种传感器微型化结构提出了强烈质疑。
“林首席,这个悬臂梁结构,理论上灵敏度是高,但太脆弱了!”工艺工程师指着图纸,声音很大,“以我们现有的加工能力,这种长径比的陶瓷结构,在烧结过程中百分之九十九会变形甚至断裂!良品率会惨不忍睹!能不能考虑加强筋,或者改变支撑方式?”
林雪团队的结构设计师立刻反驳:“增加加强筋会严重影响灵敏度!我们就是要在极限尺寸下追求性能。如果工艺做不到,那是不是工艺需要提升?”
“提升?你说得轻巧!”工艺工程师有些激动,“这不是敲敲打打就能解决的!这涉及到材料配方调整、模具精度、烧结曲线控制……每一个变量都可能推倒重来!你们设计的时候,能不能稍微考虑一下制造的可行性?不要总在天上飞,也看看我们地上的路好不好走!”
会议室里瞬间充满了技术术语的碰撞和不同思维方式的交锋。搞算法的追求理论的完美和性能的极限,搞芯片的关注硬件的可行性和效率功耗,搞工艺的则紧盯生产的良品率和成本控制。各方都从自己的专业视角出发,据理力争,谁也不肯轻易让步。
争吵,激烈的争吵。
林雪作为总负责人,没有轻易压制这些争吵。她知道,这是磨合的必经过程。只有把各自领域的困难和诉求充分暴露出来,才可能找到那个最优的、或者说是唯一可行的平衡点。
她强迫自己冷静地听取每一方的意见,然后在白板上画出了一个简单的框图,将算法、芯片、工艺三个环节用双向箭头连接起来。
“大家都先冷静一下。”林雪的声音不高,却有一种稳定人心的力量,“我们聚集在这里,不是为了证明谁对谁错,而是为了找到一个能让我们共同前进的方案。”
她看向芯片团队的架构师:“王工,算法的数据访问模式,我们团队会尽快建模分析,给你们提供参考。但同时,也请你们提供几种典型架构下的内存带宽和延迟参数,帮助我们进行算法优化。”
她又看向工艺工程师:“陈工,悬臂梁结构的问题我们记下了。我们会重新评估,看能否在保证灵敏度的前提下进行结构加固优化。也请你们评估一下,在现有工艺基础上,通过参数微调,能将良品率提升到什么水平?我们需要一个量化的评估。”
“另外,”林雪目光扫过全场,“我提议,我们建立每周至少两次的联合例会制度,以及一个共享的云端协作平台。所有设计文档、仿真数据、工艺参数、遇到的问题,都在平台上实时更新、共享。我们要确保信息透明,避免因为沟通不畅造成的返工。”
争吵暂时平息,但磨合远未结束。接下来的几天,类似的场景在不同规模、不同组合的会议上反复上演。有时是为了一个接口标准的定义,有时是为了一个性能指标的分配,有时是为了一个测试方案的制定。
徐航在这个过程中展现了极大的耐心和协作精神。他主动派了两名资深架构师,常驻林雪团队,深入了解算法细节和演进方向;同时也邀请林雪的算法工程师到他们的芯片仿真环境进行体验,直观感受硬件约束。
李厂长也从最初的焦虑和些许保守,逐渐变得积极。他协调厂里的老师傅和技术员,针对联合小组提出的几个关键工艺难点,成立了厂内突击小组,尝试各种“土办法”和新思路,并将每次试制的结果,无论成功失败,都详细记录并共享到平台上。
这种“兵团作战”的模式,打破了以往单位之间、专业之间的壁垒,虽然过程充满了争吵、妥协和不断的迭代,但效果也开始初步显现。
林雪团队在芯片架构师的建议下,开始调整算法结构,增加了更多的数据并行性,避免了一些对缓存不友好的访问模式。虽然理论峰值性能可能略有牺牲,但硬件实现的可行性和效率却大大提高。
徐航团队则根据算法演进的最新特征,快速迭代了三种不同的芯片架构原型,进行虚拟验证,筛选出最有潜力的方案进行深入设计。
李厂长那边也传来消息,通过对烧结曲线的精确控制和模具材料的改进,他们首次将那种高难度悬臂梁结构的试制良品率,从近乎为零提升到了百分之五——虽然依旧很低,但却是从零到一的突破,带来了巨大的信心。
然而,所有人都明白,这仅仅是万里长征的第一步。初步的协同机制建立了,一些技术方向明确了,但最艰巨的挑战——将各自纸上谈兵的方案,变成经得起验证的、可靠的技术现实——还横亘在眼前。联合攻关小组就像一个刚刚完成编队、明确了作战目标的兵团,即将开赴前线,而前线等待着他们的,注定是更加残酷的消耗战和一场接一场的失败。
林雪看着协作平台上仍然标红的大部分任务项,以及测试数据中那些尚未解决的异常和偏差,心中没有丝毫轻松。她知道,真正的考验,即将到来。他们刚刚学会如何协同走路,接下来,就要开始奔跑,而奔跑的路上,注定布满荆棘,摔倒将成为常态。