我申請的發明的詳細細節當然是非常複雜的，以至於我認為美國專利局的審查員都沒看懂我的發明。她至少有2個地方是錯的，而且是大錯，不是小錯。但我申請的發明要做的工作任何一個5年級的小學生都是可以理解的。

先介紹一下什麼叫“流水線”（Pipelining）。“流水線”就是現在電視中經常看到的汽車生產工廠的流水生產線，它是由Henry Fort（福特）首先發明的。

1.     整個生產分成幾個區間。

2.     每隔一個固定的時間（T），流水線向前移動一格。

3.     每隔一個固定的時間（T），流水線可以接受一輛汽車。

4.     每隔一個固定的時間（T），流水線可以送出一輛汽車，如果是全負荷運行的話。

“流水線電路”（Pipelined circuit）與汽車生產工廠的流水線生產線原理上是一樣的，但在我這個故事中，把它比較成高速公路更恰當一點：一條單向的從北京到天津的高速公路。

1.     北京有進口，天津有出口，中間有5個收費站。

2.     每隔一個固定的時間（T），有一批汽車在北京入口等。

3.     每隔一個固定的時間（T），有一批汽車從北京向天津方向移動，共有6批汽車。

4.     每隔一個固定的時間（T），有一批汽車在天津出口離開，如果是全負荷運行的話。

“波形流水線電路”（Wave-pipelined circuit）就像一條單向的從北京到天津的高速公路：

1.     北京有進口，天津有出口，中間沒有收費站。

2.     每隔一個固定的時間（T），有一批汽車在北京入口等。

3.     每隔一個固定的時間（T），有一批汽車從北京向天津方向移動，共有6批汽車。

4.     每隔一個固定的時間（T），有一批汽車在天津出口離開，如果是全負荷運行的話。

方法是哪條高速公路好？這是顯然的：“波形流水線電路”當然快。

1.     沒有收費站，節約投資。

2.     沒有收費站，汽車應該開得快。

波形流水線電路有什麼用？這個問題就像問高速公路有什麼用？凡是路途遠的、有交通量的2地都可以建高速公路；類似地，凡複雜的、路程遠的電路都是流水線電路，如果需要，都可以建成波形流水線電路。芯片速度越高，波形流水線電路的需要越大。

現在看波形流水線電路會帶來什麼新問題：

因為中間沒有收費站，汽車在這條高速公路上就沒人管，每輛汽車都可以自由地以自己最快的速度開。這就會引起交通事故：前面進的是一輛農用車，後面進入的是一輛高速跑車，那麼在路上就會發生車禍，後面快車撞前面的慢車。在波形流水線電路，這就叫數據污染（Data Contamination）。一旦有數據污染，這條波形流水線電路的設計就是失敗的，無法運行的。

這就要制定一個新的交通規則，以使得後面快車撞前面的慢車的可能性為0.

在計算機的任何電路里，不管任何複雜，包括最複雜的計算機芯片，全部是由三種基本電路組成：

1.     2個信號輸入的或門（OR gate）；

2.     2個信號輸入的與門（AND gate）；

3.     以及1個信號輸入的反門（NOT gate）。

對波形流水線電路新的交通規則是：只要在波形流水線電路上對任何“或門”與“與門”2個信號輸入線的入口進行檢查：如果有辦法保證，在任何時候、任何地方、任何環境溫度等等的情況下，後面輸入的信號和前面輸入的信號在任何一個“或門”與“與門”2根信號輸入線之間有一個安全距離的話，則波形流水線永遠是安全的，就可以投入運行。在同一條線路上，後面輸入的信號永遠追不上前面輸入的信號，因為它們跑得一樣快

那波形流水線電路有這麼重要的好處，它們應該是很普遍的了？

錯！這個技術被Intel完全壟斷了，壟斷了有25年之多！

Intel在1980年代生產了著名的8087浮點運算器，在1990年代，它聲稱發明了一種中文名叫母叉叉2（MXX II）浮點運算器技術。其中新浮點數乘法器速度快了20%。

原理清楚了，為什麼Intel會壟斷的呢？

1.     從原理看，為保證沒有數據被污染的情況發生，必須對波形流水線電路“後面輸入的信號和前面輸入的信號在任何一個“或門”與“與門”2根信號輸入線之間有一個安全距離”進行軟件測量。這隻有芯片製造廠商才有這樣的能力！

2. 很顯然，任何寫代碼的工程技術人員是無能為力的。

3.     儘管每個芯片製造廠商都有這樣的能力，但不是每個芯片製造廠商都有這樣的財力、精力、興趣做這件事。這是一個耗資巨大的工程，沒有報酬是沒有一個廠商會進行開發的。

4.     最重要的是它沒有國際標準來規定應該如何寫這樣的代碼，使得生產廠商可以有規可循、有利可圖。

5.     Intel有這樣的財力、精力、興趣做這件事！於是它發明了母叉叉2（MXX II）浮點運算器技術。

6.     25年以來，Intel從來沒有申請過任何有關母叉叉2（MXX II）浮點運算器技術的專利，沒有發表過任何有關的論文，只透露了速度提高的具體情況。

7.     全世界只有Intel一家具有波形流水線浮點運算器電路。

簡單說，世界上只有Intel造了一條、唯一的一條中間沒有收費站的高速公路，而其它高速公路都是中間有收費站的。

我的發明的目的是什麼呢？

發明一種技術，一種完整的、系統的技術，使得每個學過計算機硬件設計語言的大學生都可以在30分鐘內把Intel保密了2-30年的浮點數乘法器寫出來，像A*B--> C一樣（當然要稍微複雜一點）；即，使得寫任何波形流水線電路就像寫任何簡單的邏輯電路一樣得簡單，而且世界上所有芯片製造商都志願地、毫無保留地投入這個工作，所以任何多少個波形流水線電路都可以在任何芯片製造廠生產，徹底打破Intel的壟斷！

可能嗎？

（待續）

任何有興趣的人可通過郵件免費索取我的三個專利申請的全文。80頁文字，9頁圖紙。