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第16章 討論架構

由于項目的核心的是設計一款專用于無人機集群協同控制的高性能芯片,所以大部分工作都落在電子工程學院這邊,但這并不意味著航空學院就只用動動嘴皮子就好了。

他們主要負責通過一個用戶的視角設計一個相對友好的框架,將飛控開發常用的一些功能預先編寫好,以模塊的形式預先插入框架之中。

令人驚奇的是,這個要求居然是吳院長提出來的,陳教授最初本來想開放更多的底層特性出來,從而讓用戶擁有更多的自主權。

但這個提議被吳院長給駁掉了,有過商業芯片設計經驗的他明白,在面向用戶的時候,最好把對方當成一個嬰兒一般,所有東西都嚼碎了喂過去最好。

陳群教授從自己的角度出發,覺得多開放一些特性,進而能夠以自己喜歡的方式實現一些功能更加自由。

但他可是飛行力學的教授,編寫飛行器控制的專家,不是人人都具有和他一樣的能力的。

事實上,對于一套合格的商業化解決方案,其應當實現的功能是讓初學者能夠開發曾經老手才能上手的算法,并且能輔助老手以更高的效率實現一些比較困難的特性。

而不是做一個演示算例非常牛逼,但最終只有開發者自己才明白如何完美利用芯片算力的賽博工藝品出來。

就像MATLAB一樣,其最初的那些版本BUG頻出,性能優化方面也遠不如C++等編程語言。

能走到如今這種獨霸世界,毫無競爭對手的程度,靠的就是其內部包含的那些豐富無比,即便是完全沒接觸過編程的人也能輕易玩轉的函數庫。

兩個組在明白要做什么以后便交談的十分融洽,于是在會上,兩位教授便敲定了這個項目申報材料的整體框架以及下一次合稿時間。

除此之外并沒有交流過多的技術細節,隔行如隔山,具體內容是留給會后各組分別討論的,那種爭的面紅耳赤的場景并不會出現在這種碰面會之上。

碰面會結束后,一大群人還浩浩蕩蕩跑去餐廳聚了個餐,這個時候還沒有微信的存在,而且幾位老師也都不用qq,所以他們只是互相留了手機號。

不過令人奇怪的是,除了張弗雷這個欽點的聯系人以外,其他人中被要手機號最多的并不是那些發量稀少,一看就技術精湛的博士師兄。

而是吳青羽這個新進組,什么都不會,只能賣個萌的小學妹。

看來大家心還都是挺好的嘛~

只可惜吳青羽似乎是有些不知所措的緣故,一直跟張弗雷這個同班同學坐的比較近,讓一眾好師兄有些惋惜。

第二天,心急的吳院長便立刻召開了組會,一天休息的時間也沒有留給手底下的學生們。

對于這個項目十分上心的他昨天滴酒未沾,晚上回去便綜合了曾經的資料,做了好幾版架構出來。

等所有人到齊,吳院長便立刻把打印好的文檔發到了每一個學生的手上。

“給大家一個小時,先仔細看一下,等下我們集中討論,爭取今天把芯片的架構給敲定了。”

沒有任何客套話,即便是像張弗雷這般新進組的成員也在這種氣氛的影響下瞬間進入了工作狀態。

文檔不算太厚,但張弗雷掃了幾眼便被上面那詳盡豐富的各類芯片架構的參數介紹給吸引住了。

FPGA,意法半導體,德州儀器,ADI……

其中甚至還有像英特爾這種響遍千家萬戶的名字,吳院長到底是從哪里搞來的這些東西。

毫無疑問,這些東西流出去一點都會讓那些公司誤以為出現了泄密事件,也難怪吳院長開頭就提醒所有人不要拍照了。

“對于芯片的設計方案,我還是之前那個想法,用FPGA+DSP的總體設計方案。”

資歷比較老的王博士第一個開了口,他正是昨天在會上跟張弗雷就資源開銷和接口問題討論的火熱的那位。

房間里不少人都點了點頭,毫無疑問,這種方案設計最為穩妥而且性能表現也非常好。

FPGA作為一種最基本的集成電路形式,其就像是一張白紙一般,非常適合作為DSP這種高性能數字運算芯片的協處理器,以便于各種通訊接口和框架運行的實現。

不過王博士要說的顯然不止這些,他依照著吳院長給出的資料,直接做了一個簡單的架構圖出來。

“DSP外接晶振,通過內部PLL倍頻后產生工作時鐘,設計JTAG口,實現與上位PC機之間的調試,DSP和FPG之間通過共享內存的方式進行通信……”

“外部串口信號通過MAX電平轉換芯片和光耦后進入FPGA處理發送給DSP,DSP的數據以同樣的方式發出……”

“FPGA上也設計JTAG口,方便通過上位PC的EDA工具直接對其進行編程。”

整個結構邏輯通順,一眼看過去就有很強的可實現性,即便是往常很是挑剔的吳院長也不禁點了點頭。

“其他人的意見呢,大家都說一說,最后再分析。”

有了大師兄打頭陣,其他人自然也敞開了胸懷,暢所欲言,一時間各種架構都冒了出來。

ARM+DSP,純FPGA編程,雙ARM架構等等,只不過發言的基本上都是博士,碩士們坐在一旁,完全不知道該干些什么。

不過這也正常,對于這種深度的項目申報,碩士能做的也就只是幫忙寫一些材料,給負責合稿的博士師兄提供點靈感罷了。

不過這種境況卻隨著張弗雷的開口而打破了,其他人驚訝的看著這個新進組的小師弟,不知道他有什么想法。

“我覺得只用一顆ARM架構的處理器就能實現飛控所需的功能,更加復雜的運算可以通過在ARM處理器中增設一個DSP協處理器的方式來實現。”

“DSP協處理器的硬件部分可以只保留浮點ALU與乘法器,性能上只要能夠實現1.5倍速的復雜算法超實時仿真即可……”

張弗雷洋洋灑灑講了很多,得益于ARM現有成熟框架的優勢,在通訊和接口設計這方面他并不需要像最開始的王博士一樣全部依靠自己進行設計。

只不過這個方案卻讓幾位博士師兄沉思了起來,過了會功夫,王博士問了一個問題。

“弗雷,你這個方案的確有很多優勢,從成本、易用性以及批量生產的難度上都比較好,但我剛剛查了一下,ARM公司現在還沒有類似的架構出現。”

“若是想要實現你說的那種ARM處理器+DSP協處理器的架構,就需要我們對公版架構進行較大的修改。”

“這樣難度可不小,為這一點成本上的優勢,值得冒這個險嗎?”

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