第两百一十二章 曙光一号,研发成功!
时间一晃而过,进入八月初。
这个时间,川蜀的暑气已经攀到了最高。
但最新投入的芯片车间丝毫感受不到温度。
四层楼的密封窗全部紧闭着,双层玻璃之间充着干燥的氮气,把外面的闷热和尘埃隔绝得一干二净。
车间内的温湿度控制系统全天候运行,温度恒定,空气经过三级高效过滤,每立方米的尘埃粒子数被压到了实验室级别。
电子研究所的新办公楼在芯片车间隔壁,二者通过走廊连接。
今天,三楼的会议室坐满了人,气氛非常紧张。
长条会议桌靠窗一侧坐了四位教授王鹏飞,陈红日,陈东升,还有从川蜀大学过来的袁祥辉。
陈先进因为要去蓉城参加一个学术会议没能赶回来。
靠门一侧更是坐着陶主任和马天明,陶主任目光不时往车间方向瞟,马天明脸上带着一丝焦急。
林默则是坐在长桌的主位上,面前放着一个翻开的笔记本,上面写满了各项芯片数据。
自从一个月前,芯片车间设备调试完毕,
整个芯片项目就进行到最为关键的部分,流片。
截至目前为止,今天已经是第三次流片了。
前两次的结果都不理想,甚至说完全不符合预期。
第一片晶圆从光刻机里出来之后电测,逻辑功能基本正确,但主频只能跑到设计方案的四成,连一半都不到。
按照规格书,曙光一号的预期工作频率应该能够达到四十兆赫兹,实测却卡在了十六兆赫兹,差了太多。
钱学明带着团队连夜排查,发现是金属化布线层的寄生电容比仿真值高出了将近百分之三十,属于工艺参数和版图设计之间的匹配出了偏差。
林默当时看了测试报告,没有让钱学明重新画版图,而是调整了金属化工艺中的退火温度曲线。
把原本的四百二十度逐步升高到四百五十度,维持时间从三十分钟延长到四十五分钟,让铝硅合金层的晶粒重新长大,降低电阻率。
一个星期后,第二片晶圆跑了出来,数据有了明显提升。
主频提升到了二十八兆赫兹,但仍然没有跨过设计指标的合格线。
依旧不合格!
为了解决这个问题,钱学明两天没怎么合眼,翻来覆去的找原因,整个人肉眼可见地瘦了一圈。
经常站在设备面板前面盯着测试数据发呆,以至于最后都有些怀疑是不是CMOS的路线有问题。
因此,林默更是单独找到钱学明,开口勉励。
“钱工,方向没有错,CMOS工艺的潜力比我们现在看到的还要大得多,只是参数还需要再摸。”
“继续干,有什么问题直接来找我。”
“不用气馁!”
“一次不行就两次,两次不行就三次。”
“我们曙光厂一定要把CMOS工艺跑通!”
然后林默亲自改了三处参数,多晶硅栅的掺杂浓度梯度,源漏注入的剂量预调整,层间介质的回流温度曲线。
接着让钱学明按照新方案重新跑一轮流片。
眼下就是调整之后的最新一轮流片。
“林厂长,你说这一次能成功吗?”
“会不会还是和之前两次一样。”
马天明的目光从车间方向收回来,压低了声音,语气里带着些许按捺不住的急迫和忐忑。
前段时间他刚从香港回来,一听到芯片项目两次流片失败,忙不迭地跑过来看第三次流片。
“我那个彩电厂,厂房已经封顶了,设备也到了大半,不出一个月就可以投入生产……”
林默收回目光,看了马天明一眼,他自然知道马天明在担心什么。
不过也属人之常情。
林默笑了笑,非常肯定的说着:“马总,您要是问的是彩电厂用的芯片,那我可以跟您说其实已经成了。”
马天明一愣,有些不知所措,眼神里是满满的疑惑。
“成了?林厂长,这不对吧,眼下不是还在流片吗?”
“前两次不都……”
说着,马天明看了一眼旁边几位教授,没有把“失败”两个字说出口,但意思已经很明显。
“马总,是这样的,并不是你想的那样。”
林默不紧不慢的开口解释。
“目前正在流片的是曙光一号,是我们自己设计的主控芯片,运算能力和外设接口都是按照雷达信号处理和高端无人机飞控的需求来做的,性能远超普通芯片。”
“您的彩电整机用不着这么高的规格,电视需要的是一块低成本的视频信号处理芯片和一块简单的行场扫描控制芯片,对运算速度和接口复杂度的要求低得多。”
“前两次流片失败的是高性能版,但低规格版本的设计方案早就定型了,工艺上也比曙光一号简单得多。”
“只要产线基础工艺跑通,随时可以流片投产了,所以您那边彩电厂的芯片供应,没有任何问题。”
“不用多担心。””
马天明听完,若有所思地点了点头,脸上的急色缓和了大半,想了想,追问了一句。
“那我那个彩电厂……大概什么时候能拿到第一批芯片?”
“等你厂房设备安装完毕,提出正式需求,我这边最多一个月就能交第一批货。”
林默说着:“不算试产良率爬坡的时间,单说流片,一次周期就是三周,良率稳定了可以连续跑。”
“你那边先把整机组装的产线调试好,芯片肯定先到位,不会有空窗期。”
马天明听了这话,彻底放松下来,往后靠进椅背里,用力呼出一口气。
“那就好,那就好……林厂长,不瞒你说,我这段时间在香港那边把渠道全部铺开了,客户定金都收了好几笔,就等着货出来。”
“要是芯片卡住脖子,我这脸就丢大了。”
马天明顿了顿,眼珠子转了半圈,又朝林默的方向凑了凑,声音压得更低了些:
“对了林厂长,您上次答应我的彩电整机方案……还没给我呢。”
“您看什么时候方便。”
林默看了马天明一眼,笑了笑:“等今天的流片结果出来之后,我让技术科把方案整理好,后天给你。”
“好嘞,多谢林厂长了!”
“我这边一定多多的推广曙光厂的产品。”马天明脸上带着笑意,忙不迭地点头。
旁边陶主任听了林默跟马天明的对话,也忍不住开口:
“林默,那我这边呢?”
“七家企业都等着曙光厂的芯片产线跑通之后分配配套任务,马总那边的彩电厂不影响,我们影不影响?”
林默把目光转向陶主任,脸上的笑意收了收。
“陶主任,马总的彩电厂用的芯片是低规格版本,工艺成熟,设计简单,可以直接从现有产线上切一部分产能出来做,所以影响不大。”
“但我们曙光厂自己后续要用到的高性能专用芯片,曙光一号,还有正在规划中的信号处理器,必须把CMOS工艺的整套流程完全吃透,良率跑到七成以上才能量产。”
“这次流片如果通过,后面的事情就好办了,所有的技术瓶颈就全部解开了。”
陶主任听完,缓缓点头,没有再追问。
他相信林默。
就算这一次不成功,那下一次或者是下下次一定可以。
两人共事接近一年。
他太知道林默的能耐了。
不可能化为可能是他的常态。
陶主任端起茶杯喝了一口,目光重新落回通往车间的密封门上。
会议室里安静了大约七八分钟,没有人说话。
终于,密封门发出“咔嗒”一声解锁的轻响。
门被推开,钱学明快步走了进来,手里攥着一叠刚从打印机上撕下来的测试报告。
他的脸色泛着一层微红,眼神布满血丝,此刻尤为亢奋。
他快步走到长桌前面,扫了一圈会议室里所有人,深吸了一口气,开口的时候声音里带着一层压不住的兴奋,甚至微微有点颤抖。
“厂长,成功了!”
“我们成功了。”
“第三轮流片出来的晶圆,电测全部通过。”
“数据完全符合预期,并且超出相当一部分。”
“我们跑通了!”
说着,钱学明把测试报告往桌面上铺开,所有人都刷地站了起来。
“真的!”
“快,快,把数据拿出来看一下。”
几位教授几乎是同时伸出手去够文件。
王鹏飞最先抓到,其他几人立刻围过来挤在他两侧,四颗脑袋几乎碰在一起,目光齐刷刷地落在那些密密麻麻的数据栏上。
“主频,四十兆赫兹整。”
“我的天,真的能实现这个级别的主频率?”
王鹏飞的声音带着震撼,眼睛瞪得圆大。
“前两次到二十八就上不去了,这回直接跑到四十了。”
陈红日从他肩膀上方往下看,手指顺着电源参数那一栏滑下去。
“核心电压五伏,静态功耗一毫安……动态功耗,五十二毫瓦?”
“比设计值还低了接近百分之二十。”
“这怎么可能?”
“同样的工艺参数,怎么这次优化了这么多?”
“这数据太夸张了点吧。”
“这样一算下来,根本用不了什么散热。”
“散热方案大部分可以直接砍掉。”
陈东升站在最外侧,踮着脚,目光越过王鹏飞的肩膀落在指令周期那一栏上,嘴里喃喃自语。
“单周期整数运算指令四点二纳秒……”
“这不光是主频提上来了,流水线效率也比仿真值高了将近一成,核心算力粗估能到四十MIPS级别,比市面上现有的同类产品高出三四倍。”
“太夸张了!”
“CMOS工艺竟然能达到这种数据?”
袁祥辉在旁边看着通信接口参数,好一会儿后,他放下报告,目光落在林默身上,语气里带着一层由衷的震撼。
“林厂长,我们按照你调整之后的三项工艺参数,跑出来的CMOS芯片主频比上一轮提升了百分之四十以上,功耗反而下降了。”
“这完全是颠覆了我之前对CMOS路线的认知,我一直以为这东西虽然功耗低,但是速度快不起来,是我太低估它了。”
“说实话,你从一开始就押了这条路,当初我心里是有些打鼓的。”
“但是现在事实来看,您是对的,未来的芯片确实是CMOS工艺的天下。”
钱学明站在旁边,眼睛里面泛着一层几乎要溢出来的光。
他看起来很想说点什么,但张了两次嘴都没有完整地发出声音,最后只是用力点了点头。
连续两次流片失败。
整个生产线陆陆续续投进去上千万美元。
天知道作为负责人的他承受了多大的压力?
第一次失败,第二次接近,第三次终于跨过了线,中间他无数次怀疑自己是不是选错了工艺路径,但每一次林默都在旁边稳住了方向。
如果不是林默大力支持,钱学明甚至怀疑自己可能已经放弃CMOS工艺了。
一边的马天明听不懂技术参数,但他看到几位教授的表情和围在一起看数据的架势,就知道结果绝对是好到了超出预期的程度。
于是,他心里在飞快地盘算另一件事。
既然这边芯片已经跑通了,彩电厂那边的进度得再往前赶一赶,越快投产越好。
得抓住这个窗口期。
看着眼前的这一幕,陶主任缓缓地呼出一口长气,把两个月以来压着的一口老气全部吐的干干净净。
他端起茶杯喝了一大口,笑呵呵的开口。
“成了就好,成了就好,这下七家企业都有盼头了。”
“咱们的军转民计划就可以轰轰烈烈地开干了!”
孙德茂站在靠门的位置,嘴角的弧度一直咧到了耳根。
林默坐在原位,光从教授们对话的只言片语中,他就知道了具体情况。
等到钱学明从教授们的包围中退出来半步,走了过去。
看着钱学明因为连续熬夜而布满血丝的眼睛,伸出手拍了拍肩膀。
“钱工,辛苦了。”
“不辛苦,厂长,我们成功了!”
钱学明亢奋的说着。
“是的,我们成功了,曙光一号的出现,在这个时代,是划时代的。”
“整个CMOS工艺路线走通了,后面的事情就全顺了。”
钱学明重重地点了点头,眼眶忽然就红了起来。
“厂长,说实话……前两次失败的时候,我差点就想换方案了,走回老路上去。”
“至少原来的工艺参数是前人验证过的,是你一直坚持CMOS是未来,方向对了,剩下的只是时间问题。”
“我没有想到,CMOS工艺竟然能强到这个程度。”
林默脸上露出笑意,没有说话,再一次拍了拍钱学明的肩膀。
做科研,最怕的不是投入,而是没有方向。
有时候方向错了,即使再努力也是错的更加离谱。
而他林默,就是把持这个方向的人。
“流片成功!”
“看来是时候加快脚步,把现有的产品来一波更新大换代了。”
林默喃喃自语,盘算着后续的计划。
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