第二天，鳳凰軍工廠，一間剛剛改造完成、配備了當時國內(nèi)最先進投影設備和屏蔽裝置的特級保密會議室。

姜晨再次召集了周啟明教授等一批國內(nèi)自動化控制、計算機體系結構和軟件工程領域最頂尖的專家。

這次的范圍更小，除了周教授等幾位老資歷的學術泰斗，更多的是年富力強、思想活躍的中青年骨干，其中不少人還參與過“磐石”計劃，算是姜晨的老熟人。

氣氛比昨天在招待所時少了幾分沉重，多了幾分期待和探究。

昨天姜晨提出的“集中力量主攻數(shù)控系統(tǒng)”的提議和“彎道超車”的豪言，已經(jīng)在小范圍內(nèi)傳開，吊足了大家的胃口。

他們都想知道，姜晨葫蘆里到底賣的什么藥。

姜晨沒有寒暄，直接開門見山：“各位老師，各位同志，昨天我們分析了當前的困境，結論很清楚，跟著國外的路子走，我們死路一條。”

“發(fā)那科、西門子他們在傳統(tǒng)數(shù)控技術上積累了幾十年，專利壁壘密不透風，我們想模仿都找不到門路，更別說超越了。”

他走到電子白板前，這也是鳳凰軍工廠根據(jù)姜晨提供的思路，用投影儀和特殊觸控膜改造的早期產(chǎn)品，調(diào)出一張簡化的技術對比圖。

“所以，我們必須換道。找到一條他們尚未形成絕對壟斷，同時又符合未來技術發(fā)展趨勢，并且能夠發(fā)揮我們自身優(yōu)勢的道路。”

所有人都屏住了呼吸，等待著姜晨揭曉答案。

“我經(jīng)過反覆的思考和……嗯……大量的計算機模擬推演，”姜晨巧妙地掩飾著系統(tǒng)的存在，“認為有三個方向，值得我們重點突破。”

他伸出第一根手指：“第一，處理器架構。”

“我們?yōu)槭裁匆欢ㄒ脟饽切碗s、臃腫、還死貴的CISC（復雜指令集）處理器，或者他們嚴格限制出口的高性能x86芯片？RISC（精簡指令集計算）架構，大家應該不陌生吧？”

他看向人群中一位戴著黑框眼鏡、頭發(fā)略顯稀疏的中年專家，笑了笑：“王教授，‘磐石’計劃后期，我們不是已經(jīng)驗證了RISC架構在特定領域的潛力嗎？”

被點名的王志宏教授，是中科院計算所的骨干，也是“磐石”計劃CPU設計團隊的核心成員之一。

他扶了扶眼鏡，點頭道：“是的，姜總師。我們在‘磐石’項目中，確實設計和驗證過一款基于MIPS指令集的32位RISC處理器原型，主要用于光刻機內(nèi)部的一些高速控制和圖像處理。”

“相比CISC，RISC指令簡單、長度固定、便于流水線執(zhí)行，功耗也低。當時的結論是，在需要高吞吐量和低延遲響應的實時控制領域，RISC確實有潛力。”

“潛力？我看是大有可為！”姜晨語氣加重，“數(shù)控系統(tǒng)，什么最重要？”

“實時性！精度！響應速度！”

“RISC指令簡單，執(zhí)行周期確定，中斷響應快，這不正是我們數(shù)控系統(tǒng)最需要的特性嗎？而且，指令集簡單，意味著我們可以更快地設計出自主可控的CPU核心，甚至可以根據(jù)數(shù)控需求，定制一些專用指令！”

“‘磐石’的經(jīng)驗證明，我們有這個基礎，有這個能力！與其去仿制別人復雜的、還處處設限的CISC或x86芯片，不如我們自己開辟一條RISC的道路！用我們自己的‘龍芯’（沿用之前的代號），來驅(qū)動我們自己的數(shù)控大腦！”

王志宏教授的眼睛瞬間亮了起來。

他之前一直覺得RISC更適合工作站、服務器，沒想到姜晨直接點破了它在嵌入式實時控制領域的巨大優(yōu)勢。

“對啊！指令周期確定，中斷延遲低……這對于需要微秒級響應的伺服控制來說，簡直是量身定做！而且指令集簡單，功耗低，也更容易做到工業(yè)級的穩(wěn)定性和抗干擾！姜總師，這個思路……高！”

其他搞硬件的專家也紛紛點頭，RISC這條路，似乎真的可行！

姜晨伸出第二根手指：“第二，運動控制算法。周教授昨天分析得很透徹，傳統(tǒng)的PID控制，在高速高精度、多軸聯(lián)動下，必然遇到瓶頸。指望靠PID去完美控制五軸聯(lián)動加工一個復雜葉片，那跟用算盤算導彈彈道差不多，不是不行，是太難，效果還不好。”

他看向周啟明教授：“周老，您是控制理論的泰山北斗。近年來國際上出現(xiàn)的一些新的控制理論，比如模型預測控制（MPC）、自適應控制、模糊控制，甚至神經(jīng)網(wǎng)絡控制（雖然還很早期），您肯定都有關注吧？”

周教授點點頭，眼神里閃過一絲凝重，他皺了皺眉頭，：“是的，這些理論我們一直在跟蹤研究。MPC通過建立被控對象的模型，預測未來的系統(tǒng)行為，進行滾動優(yōu)化控制，理論上可以獲得比PID更好的動態(tài)性能和魯棒性。自適應控制則可以在系統(tǒng)參數(shù)變化或存在不確定性時，自動調(diào)整控制器參數(shù)……這些理論都很優(yōu)美，數(shù)學上也證明可行，但是……”

他頓了頓，面露難色：“但是，這些先進算法的計算量太大了！特別是MPC，需要在每個控制週期內(nèi)求解一個復雜的優(yōu)化問題，對處理器的計算能力要求極高！以我們現(xiàn)有的芯片水平，要在微秒級的實時控制回路里實現(xiàn)這些算法，簡直是天方夜譚！”

“這就回到了我們第一個問題。”姜晨笑了，“如果我們有了自主的、高效的RISC處理器呢？它的計算能力或許比不上頂級的CISC，但執(zhí)行效率高，實時性好，而且我們可以為這些特定算法進行硬件加速優(yōu)化！”

“更重要的是，”姜晨話鋒一轉(zhuǎn)，“誰說我們一定要完全照搬國外那些復雜到極點的‘完美’算法？系統(tǒng)（他口中的‘系統(tǒng)’指鳳凰廠的超算模擬平臺）的模擬結果表明，通過對模型進行簡化、采用更高效的數(shù)值求解方法、甚至結合一些經(jīng)驗性的規(guī)則（模糊控制），完全可以在現(xiàn)有或近期可實現(xiàn)的硬件平臺上，實現(xiàn)這些先進算法的‘工程化’版本！”

“性能或許達不到理論最優(yōu)，但絕對比純粹的PID強得多！”

“還有，前瞻控制（Look-ahead）！”姜晨在白板上畫出一段曲線和速度規(guī)劃圖，“這個技術并不神秘，就是提前讀取多段程序，根據(jù)拐角、曲率變化，預先規(guī)劃好加減速曲線，避免速度突變，保證加工過程的平滑。這更多的是一個軟件實現(xiàn)和緩存管理的問題，對硬件要求不高，但對提升高速加工的表面質(zhì)量和效率至關重要！我們必須把它作為標配！”

“樣條插補（Spline/NURBS Interpolation）也是一樣！加工復雜曲面離不開它。數(shù)學原理是公開的，關鍵在于如何高效、精確地在實時系統(tǒng)中實現(xiàn)！這些都是軟件層面的硬骨頭，需要我們下大力氣去啃！”

周教授和他的幾個得意門生聽得兩眼放光。

姜晨提出的思路，既指明了超越PID的先進方向，又給出了工程實現(xiàn)的可能性（依賴于RISC處理器和算法優(yōu)化）。

“模型簡化……高效求解……前瞻控制……樣條插補……如果真能把這些結合起來，那我們的系統(tǒng)性能，絕對能提升一個檔次！甚至在某些特定應用上，不輸國外！”一個年輕的副教授激動地說。

姜晨伸出第三根手指，也是最后一點：“第三，體系架構。這一點，我認為是最重要，也是我們最有可能實現(xiàn)‘彎道超車’的地方！”

他看向一位穿著格子襯衫、戴著厚厚眼鏡、看起來有些“技術宅”氣質(zhì)的女士，她是從中科院軟件所請來的專家，國內(nèi)操作系統(tǒng)和軟件工程領域的權威，姓李，李慧蘭研究員。

“李老師，您對國外數(shù)控系統(tǒng)的封閉性怎么看？”

李慧蘭推了推眼鏡，語氣冷靜但透著一絲銳利：“極度封閉，極度不利于我們的學習和發(fā)展。發(fā)那科就不說了，完全是個黑箱。”

“西門子看似開放，提供了二次開發(fā)接口，但其核心的NC內(nèi)核、PLC內(nèi)核是絕對保密的，我們永遠只能在他們搭好的臺子上跳舞，永遠無法觸及核心，更無法保證系統(tǒng)的自主可控和信息安全。”

“沒錯！”姜晨用力點頭，“所以，我們的‘紅星’（暫定的名字）系統(tǒng)，從一開始，就必須走一條完全不同的道路——開放！模塊化！軟件化！”

“我們要基于標準化的硬件總線，比如國際上開始流行的VME總線，或者我們國內(nèi)正在預研的某些標準，實現(xiàn)硬件接口的標準化、通用化。控制板卡、伺服驅(qū)動器、IO模塊，都應該像搭積木一樣，可以靈活插拔、組合、替換！”

“軟件層面，我們要基于一個自主可控的、高可靠的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核，可以先基于某些開源內(nèi)核如RTEMS進行裁剪和加固，最終目標是完全自研，將數(shù)控功能劃分成獨立的、高內(nèi)聚、低耦合的功能模塊——比如插補模塊、運動控制模塊、PLC模塊、人機交互模塊等等。模塊之間通過標準化的接口進行通信。”

“這樣做的好處是什么？”姜晨自問自答，“第一，便于分工協(xié)作和并行開發(fā)。不同的團隊可以負責不同的模塊，互不干擾。第二，便于系統(tǒng)的升級和維護。哪個模塊落后了，或者有Bug，只需要替換或升級這個模塊，而不需要推倒重來。第三，也是最重要的，為未來的智能化、網(wǎng)絡化打下基礎！開放的架構，才能方便地接入新的傳感器、新的算法、新的應用！才能形成我們自己的、充滿活力的數(shù)控技術生態(tài)！”

李慧蘭研究員的眼中爆發(fā)出異樣的光彩。

作為軟件專家，她深知開放式、模塊化架構的巨大優(yōu)勢和長遠意義。

“軟硬分離……分層解耦……標準化接口……姜總師，您這個思路，完全符合現(xiàn)代軟件工程的發(fā)展方向！如果真能實現(xiàn)，那我們的系統(tǒng)，在架構上，就直接站到了世界前沿！甚至比西門子還要徹底！”

“RISC處理器提供高效實時的‘心臟’，先進算法賦予‘大腦’智慧，開放式架構構建靈活強健的‘神經(jīng)系統(tǒng)’！”姜晨在白板上畫了一個清晰的架構圖，總結道，“這就是我為‘紅星’數(shù)控系統(tǒng)規(guī)劃的技術路線！一條不同于發(fā)那科、也不同于西門子的、屬于我們龍國自己的道路！”

會議室內(nèi)，鴉雀無聲。

所有專家都被姜晨描繪的這幅藍圖深深震撼了。

這不是簡單的模仿，更不是低水平的復制。

這是一條目標明確、邏輯自洽、技術上具有前瞻性、工程上又似乎可以夠得著的、完整的自主創(chuàng)新之路！

雖然姜晨沒有給出任何一張具體的圖紙，沒有提供任何一行現(xiàn)成的代碼。他只是像一位高明的棋手，布下了幾個關鍵的“棋子”，指明了幾條可能的“通路”。

但他提供的這些“提示”與“方向”，卻如同撥云見日，瞬間驅(qū)散了籠罩在專家們心頭的迷茫和絕望。

原本看似高不可攀的技術壁壘，似乎也變得不再那么遙不可及。

因為姜晨將他們遇到的一個復雜問題一步步拆開了，而每一步小的問題他們都可以理解并解決。他們要的，就是一個大的方向。

“RISC……對啊！指令簡單，速度快，適合實時控制！咱們怎么沒想到把‘磐石’的架構往這個方向優(yōu)化！”

王志宏教授第一個反應過來，興奮地拍著大腿。

“前瞻控制……預讀多段程序，平滑速度曲線……這個思路如果能實現(xiàn)，加工效率和精度至少能提升一個量級！”周啟明教授也激動得站了起來，彷彿看到了困擾自己多年的難題有了新的解法。

“開放式架構……軟硬分離……這才是未來！咱們再也不能被發(fā)那科那種‘鐵盒子’束縛住了！我們要搞出中國人自己的、能不斷進化的數(shù)控系統(tǒng)！”李慧蘭研究員更是握緊了拳頭，眼中充滿了斗志。

雖然姜晨沒有給出完整的“答案”，但他指出的方向，無疑是正確的、可行的，并且是充滿潛力的。

一條屬于龍國自己的、旨在實現(xiàn)跨越式發(fā)展的高性能數(shù)控系統(tǒng)之路，在這一刻，被清晰地照亮了。