В последующие дни на поверхности царил штиль, но воздух в отделе исследований и разработок был словно застывшая коллоидная масса — тяжелый и вязкий. У Цзяньбан действительно сдержал своё «обещание» и больше не поручал Хэ Юэшаню явно каверзные мелкие поручения, но и не давал ему никаких ключевых или ценных технических заданий. Он стал словно забытый в углу невидимка, его часто «забывали» уведомить даже о планерках отдела. Ван Дун обходил его стороной, словно чумного, при случайных встречах на коридоре бросал взгляд, смешанный со страхом и злобой, и тут же отводил глаза.
Хэ Юэшань был только рад этому. Ему хотелось, чтобы все забыли о его существовании. Он вложил почти всё своё время в изучение материалов проекта «Новый высокоточный контроллер». Обладая способностью 【Фотографическая память】, он, словно губка, впитывал в себя все связанные проектные документы, руководства по чипам, описания алгоритмов, протоколы совещаний и даже записи о ранних неудачах с серверной части проекта. А 【Сверхмерный логический анализ】 действовал как неутомимый супермозг, проводя высокоскоростное перекрестное сравнение, выводя связи и проводя глубокий анализ этой огромной массы информации.
Он быстро проник сквозь запутанную поверхностную работу проектной группы и точно определил несколько крупнейших болевых точек проекта, которые, будучи взаимосвязанными, образовывали отчаянно сложный технический узел:
1. **Узкое место в производительности основного процессора:** В целях так называемой «автономности и контролируемости» проект выбрал отечественный микроконтроллер. Этот чип был задуман хорошо, но его фактическая тактовая частота была низкой, вычислительная мощность слабой, а дизайн кэша имел дефекты, что затрудняло выполнение сложных алгоритмов в реальном времени. Однако прямая замена на высокопроизводительный импортный чип противоречила бы первоначальной цели проекта и привела бы к более сложным рискам в цепочке поставок и потенциальным рискам технологического эмбарго.
2. **Низкая эффективность базовой библиотеки алгоритмов:** Проект опирался на устаревшие и неоптимизированные общие библиотеки алгоритмов. Их код был громоздким, низкоэффективным. Чтобы быть совместимыми с различными сценариями, библиотеки содержали множество условных операторов и избыточных вычислений, поглощая и так скудные ресурсы процессора и драгоценное пространство памяти.
3. **Отсутствие системного совместного проектирования:** Между группами аппаратного обеспечения, драйверов, операционной системы и прикладных алгоритмов не было глубокого общения, каждая группа работала обособленно. При проектировании аппаратного обеспечения не учитывались в полной мере потребности алгоритмов, при написании драйверов было много ненужных накладных расходов, а стратегия планирования RTOS не была оптимизирована под конкретные задачи, что приводило к огромным потерям производительности и трудноуловимым проблемам совместимости внутри системы.
Существующие идеи проектной группы застряли в инерционном мышлении: либо пытаться выжать последние соки из аппаратного потенциала, производя изменения в дизайне схем, что давало минимальный эффект; либо заниматься латанием этой громоздкой библиотеки алгоритмов, словно штопая старую одежду, отчего она становилась всё тяжелее.
Идеи Хэ Юэшаня были совершенно иными, словно у искусного мастера игры в го, который выходит за рамки доски. Он решил применить стратегию «снижения размерности» — «системную совместную оптимизацию» и «алгоритм, управляющий аппаратным обеспечением».
**Во-первых, касаемо проблемной библиотеки алгоритмов.** Он не пытался оптимизировать застарелые общие библиотеки, а решил — переписать! Основываясь на своем глубоком понимании теории управления, обработки сигналов и методов оптимизации (объединяя опыт прошлой жизни и усиление системы), он разработал чрезвычайно компактный, эффективный и высокоспецифичный набор основных алгоритмов с нуля, ориентированный на конкретные прикладные сценарии, объекты управления и показатели производительности проекта. Он использовал оптимизационные приёмы, которые тогда ещё не были широко распространены или не получили должного внимания, такие как использование табличного метода в сочетании с линейной интерполяцией для замены сложных вычислений функций, раскрытие циклов и предвыборка инструкций, уменьшение количества вычислений за счет использования симметрии, применение более продвинутых структур цифровых фильтров и т. д. Благодаря этому новые алгоритмы, сохраняя или даже повышая точность управления и динамическую реакцию, демонстрировали на порядки меньший объём кода и сложность вычислений.
**Во-вторых, касаемо врождённых недостатков аппаратного обеспечения.** Он тщательно изучил техническое описание (Datasheet) отечественного микроконтроллера, досконально разобрался в его системе команд, конвейере, механизме кэш-памяти, отображении памяти и характеристиках периферийных устройств (таких как DMA, аппаратные ускорители). Затем он сделал нечто чрезвычайно «безумное»: обратную кастомизацию алгоритмов! Алгоритмы должны были активно адаптироваться к «характеру» аппаратного обеспечения, максимально используя его ограниченные преимущества и точно избегая его недостатков. Например: широкое применение целочисленных вычислений (Q-формат), поддерживаемых встроенными аппаратными умножителями и делителями микроконтроллера, и крайнее избегание затратных операций с плавающей точкой; тщательное проектирование структур данных и размещения в памяти для обеспечения того, чтобы критически важные данные всегда оставались в строках кэш-памяти; ручное, тщательно оптимизированное написание на языке ассемблера наиболее времязатратных ключевых функций (таких как операции ПИД-регулирования, преобразование Фурье), чтобы выжать максимум из каждого тактового цикла; полное использование DMA для фоновой передачи данных, освобождающее основной процессор…
**Наконец, системная интеграция и реструктуризация.** Он предложил совершенно новую концепцию совместного проектирования аппаратного и программного обеспечения, пересмотрев границы задач, приоритеты и протоколы обмена данными между слоем драйверов, легковесным ядром RTOS и уровнем прикладных алгоритмов. Использование более эффективной очереди сообщений и механизма разделения памяти значительно уменьшило накладные расходы на переключение задач и задержки межпроцессного взаимодействия, позволяя всей системе работать как слаженно скоординированный симфонический оркестр, а не как ревущий рынок.
Всю эту сложную и выдающуюся работу он вёл втайне на своём старом ноутбуке. Он не использовал интегрированную среду разработки (IDE) компании, не подключался к системе управления версиями кода (SVN/Git) компании и даже намеренно избегал внутренней сети компании. Все проектные документы, модели симуляции, исходный код, результаты тестирования хранились на его личном жёстком диске, защищённом многоуровневым шифрованием. Он действовал осторожно, словно агент под прикрытием в тылу врага, не оставляя никаких электронных следов, которые могли бы привести к его разоблачению.
Он регулярно отправлял на личный почтовый ящик Чэнь Годуна через анонимный зашифрованный адрес электронной почты отчёты о промежуточных «предложениях по идеям» и «отчёты о моделировании производительности алгоритмов». Эти отчёты, как всегда, были полны глубоких прозрений, прямо указывали на суть проблем и всегда сопровождались убедительными данными симуляции MATLAB/Simulink или теоретическими расчётами, но он никогда не предоставлял полный, непосредственно компилируемый код. Это был его способ самозащиты и оставленные себе козыри.
Ответы Чэнь Годуна, как правило, были краткими и полны технической осторожности бюрократа: «Прочитано, идеи прекрасные, продолжайте углубляться». «Данные симуляции весьма вдохновляют, возможно, следует рассмотреть возможность (в рамках не привлекающего внимания) обмена некоторыми некритичными идеями с проектной группой».
Хэ Юэшань понимал, что Чэнь Годун осторожно ходит по канату. Он срочно нуждался в технических прорывах Хэ Юэшаня, чтобы отчитаться перед руководством, но в то же время не хотел преждевременно обострять конфликт с Чжао Чжицзянем и У Цзяньбаном, или чтобы «козырь» Хэ Юэшань слишком рано оказался в центре внимания, став мишенью. «Обмен некоторыми некритичными идеями», вероятно, был компромиссным шагом, позволяющим как продвинуть проект, так и наблюдать за реакцией всех сторон.
Хэ Юэшань последовал совету. Он выборочно передавал некоторые небольшие приёмы оптимизации алгоритмов, предложения по настройке аппаратного обеспечения (например, «Я заметил, что если изменить предделитель таймера 3 на X, в сочетании с DMA-каналом Y, можно увеличить пропускную способность дискретизации АЦП на 18% без увеличения загрузки процессора») в письменном виде, как бы невзначай, разрозненно, «делясь» ими с инженером Чжоу Цянь, признанным технически грамотным, относительно честным и не склонным к присвоению заслуг.
Сначала Чжоу Цянь относилась к этим загадочным по происхождению, но чётко сформулированным «предложениям» с недоверием, но, попробовав их проверить, была поражена результатом! Время выполнения одного управляющего цикла сократилось со 100 микросекунд до 85, скорость операции копирования памяти увеличилась вдвое, стабильность одного периферийного устройства значительно возросла после оптимизации конфигурации… Потрясённая, она несколько раз пыталась обсудить это с Хэ Юэшанем (благодаря интуиции технического специалиста, она смутно подозревала, что эти улучшения могут быть связаны с этим изолированным новичком), но Хэ Юэшань всегда вёл себя растерянно, смиренно заявляя, что просто размышлял впустую, и ему повезло случайно подумать об этом, с лёгкостью отмахиваясь от заслуг.
Итак, в тайне, о которой никто не знал, прогресс проектной группы незаметно ускорился. Чжоу Цянь молча применяла эти «озарения», ниспосланные с небес, решая множество давних и сложных проблем, и её статус и влияние в проектной группе незаметно росли. А источник всего этого по-прежнему скрывался в тихом уголке.
Что касается самого Хэ Юэшаня, он продолжал исследовать более глубокие уровни. Его уже не удовлетворяла простая оптимизация существующей проектной структуры, он начал задумываться о более революционной **гетерогенной вычислительной архитектуре** — выделении некоторых чрезвычайно времязатратных модулей предварительной обработки данных, извлечения признаков, распознавания образов и т. д. из перегруженного основного микроконтроллера и передаче их вспомогательному процессору с чрезвычайно высокой параллельной вычислительной мощностью, но низкой стоимостью (например, FPGA), в то время как основной микроконтроллер будет заниматься более сложным логическим управлением и принятием решений. Эта идея, безусловно, была довольно передовой и смелой для области промышленного управления того времени.
Для этого он снова приступил к безумному обучению. Огромные объёмы знаний о проектировании FPGA, языках описания аппаратуры (VHDL/Verilog), высокоскоростных межсоединениях плат и целостности сигналов были им усвоены. Навыки 【Базовая библиотека навыков】 «Проектирование схем и изготовление печатных плат (начальный уровень)» и «Разработка встраиваемых систем (начальный уровень)» были быстро активированы им и доведены до практического уровня. Он даже самостоятельно купил несколько недорогих плат разработки FPGA и обычных компонентов, и, используя время после работы, в арендованном жилище собрал простую экспериментальную платформу, тестируя свои идеи до рассвета, часто обжигая пальцы паяльником, а глаза его покрывались красными прожилками.
Этот процесс был чрезвычайно скучным и трудным, многосторонним испытанием интеллекта, физической силы и силы воли. 【Восстановление духовной силы (начальный уровень)】 предоставляло критически важную поддержку, позволяя ему быстро восстанавливать силы после длительных напряжённых размышлений посредством кратковременной медитации. А системные баллы медленно, но верно росли с каждым его небольшим техническим прорывом, с каждым успешно применённым элементом знаний.
«Динь! Завершена симуляция основного модуля новых управляющих алгоритмов, производительность превысила ожидания на 35%. Награда: Национальная заслуга +3, Системные баллы +30.»
«Динь! Предложена концепция гетерогенной вычислительной архитектуры на базе FPGA, идея отличается значительной перспективностью. Награда: Национальная заслуга +2, Системные баллы +20.»
«Динь! Освоен базовый процесс разработки FPGA, успешно реализован первый функциональный модуль (IP-ядро UART). Награда: Национальная заслуга +1, Системные баллы +10.»
«Текущие баллы: 102.»
Увидев, что баллы в интерфейсе системы наконец-то преодолели отметку в 100, Хэ Юэшань почувствовал лёгкое волнение. Не колеблясь ни секунды, он мыслью подтвердил, воспользовавшись системными баллами, чтобы обменять их на 【Свободное владение английским (чтение и письмо)】 и 【Укрепление физической формы (начальный уровень)】 из 【Базовой библиотеки навыков】.
Мгновенно, поток прохладного и могучего тёплого течения снова охватил его мозг и тело. Сливаясь с 【Свободным владением английским】, он почувствовал, что неуловимое чувство барьера, возникавшее при чтении англоязычной технической документации, полностью исчезло. Огромные массивы технических руководств, прикладных заметок, научных статей стали такими же понятными, как китайский язык. Бесчисленные ценные сведения, ранее игнорируемые из-за языкового барьера, хлынули потоком, интегрируясь в его систему знаний. 【Укрепление физической формы】 словно бы провело микроскопическую реконструкцию тела; он явно ощутил, что ноющая боль в спине и вялость, вызванные долгим сидением за столом и недосыпом, значительно уменьшились, дыхание стало глубже и сильнее, метаболизм усталостных факторов в мышцах ускорился, общий порог энергии и скорость реакции повысились на ступень.
Он чувствовал себя словно постоянно модернизируемая и совершенствующаяся прецизионная машина, каждая деталь которой становилась сильнее и слаженнее, готовясь к предстоящей буре.
Однако, в конце концов, он не был всеведущим богом. Сосредоточившись на тихом прорыве в технической области, он недооценил человеческую низменность, не знающую пределов. Как раз в тот момент, когда он был погружён в решение очередной технической проблемы, находя изящное решение для гетерогенной архитектуры в своём мозгу и тайно радуясь, на него, совершенно внезапно, обрушилась буря, тщательно спланированная, чтобы окончательно низвергнуть его в бездну.
В этот день, ближе к концу рабочего дня, в офисе царила атмосфера расслабленности перед выходными. Именно в этот момент ответственный за IT-отдел, в сопровождении двух сотрудников с суровыми лицами, быстрым шагом направился прямо к рабочему месту Хэ Юэшаня, загородив косой луч закатного солнца, падавший из окна. Почти одновременно из своих кабинетов появились У Цзяньбан и Чжао Чжицзянь, остановились неподалёку, скрестив руки, и с холодным любопытством наблюдали, с едва заметной усмешкой на губах.
«Товарищ Хэ Юэшань», — произнёс руководитель IT-отдела жёстким, но достаточно громким голосом, чтобы его услышали все в опенспейс-офисе. Хруст клавиш и тихие разговоры мгновенно стихли, наступила мёртвая тишина. «Мы получили экстренное оповещение от автоматической системы аудита центра сетевой безопасности группы. Обнаружены записи о высокочастотной передаче данных с вашего рабочего компьютера на внешний IP-адрес, а также система выявила фоновую работу неутверждённых компанией шифровальных программ. Согласно пункту 3 статьи 7 Положения компании о безопасности информации и конфиденциальности, мы должны немедленно провести тщательную проверку вашего компьютера, вашего личного шкафчика и всей рабочей зоны! Просьба немедленно покинуть рабочее место и содействовать нашей работе!»
Как только слова были произнесены, словно ледяная вода, выплеснутая в кипящее масло, весь офис мгновенно взорвался! Хотя никто не смел громко обсуждать, бесчисленные взгляды — шокированные, недоумевающие, злорадные, равнодушные — синхронно сфокусировались на нём, изолировав Хэ Юэшаня в центре внимания.
Подстава! И такая откровенная, такая подлая и прямая подстава!
Сердце Хэ Юэшаня резко сжалось, словно он мгновенно провалился в ледяную пещеру. Самое страшное, чего он опасался, наконец-то произошло в наихудшем виде. Он знал, что противник сбросил последнюю маску, и план раскрылся.
http://tl.rulate.ru/book/153246/9621169
Готово:
