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第四十五章 让写码民工痛到吐血的发明

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    微处理器的设计已经定型,接下来就是制造出一批试验型芯片,以验证设计是否正确,并在实际测试中,修正其错误之处,对其内部电路作进一步优化设计。

    众人也等着,看他如何解决协处理器多达八千的元件集成问题。

    郭逸铭不慌不忙,也没有什么特异的举动。

    他把试制工作交给了集成电路室主任万洪,自己抓起了处理器厂房建设,一口气从市委要到了二十亩地。在美国方面专业请设计公司,设计了一套达到CMOS工艺标准的超净厂房方案。他在核实过设计方案以后,对超净厂房的建设材料,从更衣间、缓冲间、预处理室、设备间、生产车间,都提出了详尽的要求。

    要求地板采用水泥自流坪,表面敷设防静电PVC地板;门窗要求使用铝合金型材;通风管道需要使用镀锌钢板,指定厚度要在0.5到1毫米之间……,甚至对仪器柜把手都有要求,必须是防静电、耐腐蚀塑料把手。

    事无巨细,都标注得明明白白。

    集成电路室主任万洪接到试生产任务,很是紧张,这是公司倾力研发的产品,就这样说都不说明一下,便直接交给他试制,他实在是心中不安,于是主动找到郭逸铭,向他请教试制过程中的关键技术要求。

    “这样啊……,那好吧,我就随便说几点。”郭逸铭本待让他自己做主,但既然他尊重自己,他也决定说两句,“这个试制呢,就是看看处理器的电路设计是否正确。虽然前期通过人力辅助设计,对其电路进行了实际测试,但那毕竟是线导微电状态下的测试,可以作为参考,但可能会与实际产品有所出入。具体的最终效果,还是需要通过试制样品来实际测试。另外呢,电路在封闭的集成电路中有哪些表现,电路之间是否会有干扰、过热等等,也是需要注意的……”

    他掰着手指,一五一十给万洪解说起来。

    万洪听得哭笑不得。

    他几十岁的人了,搞集成电路制备也有三十多年的实际工作经验,这些基础的东西需要郭逸铭教给他吗?这种琐碎的废话,还不如不听!

    “郭总,是这样的,我是想问问,这个试制过程中,有没有什么特别需要注意的,比如说工艺流程啦什么的,有没有诀窍或是特殊的技术解决方案……”他趁郭逸铭说得口干,端起茶杯来解渴,赶紧把他要问的重点说出来,堵住对方的嘴,别再让他继续滔滔不绝。

    “特别需要注意的?没有哇!”郭逸铭讶然,给了一个让万洪吐血的答案,过了几秒钟才一拍脑门,“对了,是有个事情我忘记说了……”

    “是什么需要注意的重点?”万洪激动地问道。

    郭逸铭一力主导的微处理器研发,考虑到国内现在的半导体加工能力,把处理器一分为二也算符合实际。偏偏他在协处理器上,却依然集成了近八千个元器件。万洪一看到这个设计就懵了,打死他,也没法把这么多元器件集成在一个芯片里啊。

    因为这是郭总坚持下的结果,所以他认为郭逸铭一定有解决的办法,要不然这个设计就太轻率了。

    郭逸铭笑哈哈说道:“我要说的是,现在只是试制阶段,所以主要是通过实际产品,来检验一下电路设计是否达到要求,有哪些需要改进的地方,并不需要你们拿出最终产品。所以呢,你们也别局限于一块芯片里一定要集成多少元器件,只要把电路做出来就好了,该占多大就是多大!这东西本就没有一定之规,只要做出来就好。”

    万洪当即木在当场。

    集成电路的确谁也没规定必须要多大,但为了方便比较,通常都会用同样型号的产品作为参考。万洪他们比较的对象,就是8080处理器。

    8080芯片内部硅晶元尺寸是20989×2250微米,也就是两厘米多一点,在这个晶元区域内,集成了5000个晶体管。

    万洪等人就是以此作为标准计算。以现在国内的半导体工艺,最多能在同样尺寸内集成6000左右的晶体管,这才感到焦急,跑来向郭逸铭问计。谁知道对方给他这样一个让他啼笑皆非的答案。

    能做多大就做多大,这是什么解决办法!

    尺寸放大,不仅仅是代表集成水平低,还会因为晶体管的尺寸过大造成功耗加大、热辐射增加,因为线宽的增加造成信号延迟、降低处理器性能等等一系列后果。哪里是一句想做多大就做多大的!

    放到公司来说,采用这种扩大尺寸方法制造出来的处理器,必然会比英特尔同样集成度的微处理器性能差得多!而且本来一片硅晶元上,原来可以同时制备二十片核心电路的,现在可能就只能做十六、七片,因而造成单位成本大大增加。

    郭逸铭这样的回答,可以说是不负责任!这和国内领导拍脑门作决定有什么区别?

    还讲不讲科学了?

    万洪不是可以随便糊弄的人,顿时脸就沉下来,对他的回答很不满意。

    郭逸铭看他有些发火了,连忙说:“万教授,不是我不提什么要求,而是现在只是拿出样品来,所以无需考虑实际生产。如果光靠我们现在的设备,我就是提了再多的要求,你们也做不到。何苦呢?而解决芯片制造,正是我在做的事情,现在才正在筹备阶段,八字还没一撇,能不能顺利解决,也还未知,所以没有必要那么高调,嚷嚷得全世界都知道!”

    他的这个答案,万洪还是认可的。

    国内的光刻机、晶体外延生长炉等关键设备制造能力的确有限,公司要考察了国内的具体制造工艺,才能有所针对的拿出一套提高集成电路生产的合理方案来。现在考虑最终定型的微处理器产品关键工艺,的确属于无的放矢,浪费表情。

    万洪走了,既然最终定型生产工艺暂时不需要他考虑,那他就只需把微处理器设计图纸,化为试生产样品就行了。

    说起来这也不是简单的事。

    他首先要布图,将电路图转化为掩膜,在硅晶片上涂抹光刻胶后用紫外光制出电路图,用物理和化学方法沉积生成电路、晶体管、电阻等各种元器件。而且因为每次只能制造同一种元件,所以以上步骤要重复十次左右,每次都必须非常精确,保证各种元件连接正确。

    此外他还要考虑很多东西。

    比如这是样品,那公司在定性时到底以品质为主还是以成本为主?万一要求以成本为主,却拿最佳品质样品作参照,这个成本他是绝对降不下来的。如果以品质为主,那制造成本、批量制造数量也就不在他考虑之内,好材料、好设备、复杂技工工艺等等,什么好他就上什么。

    要求不同,制备的工艺也不同。用化学蚀刻难以精确控制,但要求低,成本低,能够快速大批量生产。用离子冲击,精度高,但设备也贵、成本高……,等等这些需要考虑的要素还很多,可郭总又不给他一个总纲式的前提要求,全靠他自己判断,这实在是有些难为人。

    真发狠起来,实验室少量制作CMOS集成电路他也不是做不来!

    到时候公司要以这种芯片为标准,那他只有卷铺盖走人!

    他和实验室的同仁们经过讨论,还是决定按照成本最优化、品质最优化、均衡型,一共试制三款共九枚处理器。因为处理器内含核心处理器和协处理器两部分,核心处理器略小一点,协处理器稍大一些,大致等于占了两只集成电路芯片尺寸,九枚处理器恰好占用十八个芯片尺寸,正好将一片硅晶元利用完。

    样品制造并不需要多长时间,二十来天时间,他们就拿出了第一批九枚处理器,接下来就是第二批、第三批、第四批……

    样品制造出来,这只是工作的开始,接下来还有紧张的测试工作。

    他们要通过专用测试仪通过数据接口向处理器内输入各种算法,测试芯片各相关电路是否做出正确反应,要测试芯片各接口电路是否工作正常。整个处理器内大大小小的电路,他们都必须一一测试到位,不敢有丝毫疏忽。

    基本的响应测试完毕,接下来是更加严格的图形测试。他们要编制图形程序,测试处理器对复杂数据的运算。这种测试,既有测试仪随机生成的图形,也有人工录入的复杂图形,还有通过程序运算产生的图形数据,每一项都要求完全正确。如果有一项数据不对,他们都需要重新寻找原因,看是芯片制作过程中出现的问题,还是电路本身设计问题,并及时修正。

    一忙起来,... -->>
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