华芯国际总部位于鹏城南山区,占地面积相当于四个足球场。
这座华国最先进的芯片代工厂,拥有三条7nm制程的生产线。每条生产线的投资超过两百亿华元,里面运转着价值不菲的光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备——这些机器的精度以纳米计算,工作环境的洁净度比手术室高一万倍。
林远舟站在华芯国际的超净车间观察窗外,看着里面穿着兔子服的工程师们在设备之间穿梭。这个画面他上一世看过很多次,但从来没有像今天这样,觉得这些冰冷的机器竟然有了温度。
因为这一次,那些机器将要运行的,是他的方案。
」林工,方总请你去会议室。」
一个年轻的助理走过来,表情恭敬中带着好奇。林远舟在华芯国际还没有什么名气,但这两天整个技术部门都在传——昆仑研究院送来了一份」不可思议」的7nm设计方案,方总看完之后连夜从京都飞回了鹏城。
方明德连夜飞回来。
在华芯国际内部,这个动作的含义只有一个——方总看到了值得他下注的东西。
会议室在二十三楼,整面落地窗对着鹏城湾。方明德坐在长桌的主位上,面前摊着一沓厚厚的技术文档,身边坐着华芯国际的首席技术官张维和工艺研发部主任刘波。
看到林远舟进来,方明德站了起来。
」林工。」
方明德比上一世的记忆中看起来更年轻一些——西装笔挺,头发梳得一丝不苟,眼神锐利但不咄咄逼人。他握手的力度恰到好处,既不过分热情也不敷衍。
」方总。」林远舟回握。
」坐。」方明德示意他坐下,开门见山,」你的方案我看了三遍。张总和刘部长也各自做了独立评估。先说结论——」
他看了张维一眼。
张维今年五十三岁,在半导体行业干了三十年,是华国工艺制程领域公认的顶级专家。他推了推眼镜,翻开手边一份标记得密密麻麻的评估报告。
」结论是:方案可行。但我有几个技术疑问。」
林远舟点了点头:」张总请讲。」
」蜂巢拓扑的非正交布线,对光刻精度的要求比传统设计高了15%到18%。我们现有的7nm产线用的是阿斯麦集团的NXTDi光刻机,它的套刻精度是。按你的设计要求,需要做到以下。这个差距怎么解决?」
好问题。林远舟在心里想。这也是蜂巢拓扑最大的工程化挑战——理论上完美的设计,到了实际制造环节总会遇到设备能力的天花板。
」两种方案。」林远舟回答,」第一种是软件补偿——通过修改光刻版图的OPC校正算法,用计算精度弥补设备精度的不足。我已经写了一套针对蜂巢拓扑的OPC算法,仿真结果显示可以把等效套刻精度提升到。」
张维的眉毛微微挑了一下。OPC算法是光刻制程中最内核的软件之一,修改它的难度不亚于重新开发一套EDA工具。
」第二种呢?」
」第二种是工艺微调。蜂巢拓扑的六角对称结构有一个天然优势——它对光刻旋转误差不敏感。传统正交布线如果有0.1度的旋转误差,整片晶圆就废了。蜂巢拓扑可以容忍0.3度的旋转误差而不影响良率。这意味着在对准这个环节上,我们反而有更大的工艺窗口。」
张维沉默了。
他低头看着面前的评估报告,翻到OPC算法那一页,又翻到旋转误差分析那一页,来回翻了三遍。
刘波探过头来看了一眼,也沉默了。
两个华芯国际最资深的技术专家对视了几秒。在这个行业里干了几十年,他们见过太多纸上谈兵的方案——理论完美、落地稀碎。但眼前这个方案不一样。它不仅仅是理论完美,它连工程实现中最刁钻的细节都考虑到了。
OPC算法不是写个公式就行的。你需要考虑光刻胶的三维效应、掩膜版的衍射偏差、甚至设备长时间运行后的热漂移。而林远舟的算法把这些因素全部纳入了校正模型——有些参数精确到了小数点后六位。
这种精度不像是算出来的,更像是」知道」的。
张维转回来看着林远舟,表情变得复杂。
」你多大?」他问了一个技术之外的问题。
」二十八。」
张维摇了摇头,不知道是在感叹还是在否定什么。他在这个行业见过几个天才——环球晶圆的梁孟松、阿斯麦集团的约瑟夫·范登布尔克——但那些人到达巅峰的年纪都在四十岁以后。二十八岁就拿出这种级别的方案,要么是天纵奇才,要么——张维不愿意往下想了。
他合上评估报告,对方明德说:」方总,从工艺角度看,这个方案没有不可逾越的障碍。我建议——直接上流片。」
方明德看向刘波。
刘波点头:」同意。而且我建议用A线——我们最好的产线。」
方明德的目光最后落在林远舟身上。
」林工,如果流片成功——」方明德没有把话说完,但他的目光已经说完了。
」意味着华国在7nm节点上,第一次拥有了具备量产能力的自主设计方案。」
方明德笑了。这是林远舟第一次看到他笑——不是那种商业场合的礼貌微笑,而是一种猎手看到猎物的、兴奋而克制的笑。
」安排流片。用最快的速度。」
方明德站起来,走到落地窗前,背对着所有人说了一句话:
」费用华芯国际全部承担。」
张维和刘波对视了一眼,眼里都是震动。流片的成本是以千万为单位计算的,方明德一句话就拍了板——这不是一个CEO在做商业决策,这是一个赌徒在下他认为必赢的注。
流片从方案评估到正式开始,只用了五天。
这在华芯国际的历史上前所未有。通常一个新方案的流片准备至少需要三到四周——工艺适配、版图检查、设备调试,每一步都需要大量的人力和时间。但方明德下了死命令:所有环节并行推进,A线产能优先保障。
林远舟在这五天里几乎住在了华芯国际的技术中心。他和张维的团队一起完成了OPC算法的部署、版图的最终检查,以及工艺参数的微调。每一个环节他都亲自过目,每一组参数他都反复确认。
不是因为他不相信华芯国际的团队,而是因为他知道——流片只有一次机会。
这不是实验室里跑仿真,数据不好可以改参数重来。真正的流片一旦开始,几百道工序一步接一步,中间任何一个环节出了差错,整批晶圆就全部报废。几千万的投资,打水漂。
科技树给了他知识,但把知识变成现实的过程,容不得半点侥幸。
第六天,凌晨四点。
华芯国际A线超净车间内,光刻机发出低沉的嗡鸣声。
第一批晶圆进入了光刻工序。
林远舟站在观察窗外,身边是张维、刘波,以及从京都连夜赶回来的陈正华。方明德站在稍远的地方,手里捏着一支没有点燃的雪茄——他戒烟已经三年了,但每次遇到重大决策的关键时刻,他都会习惯性地摸出一支来握着。
没有人说话。
光刻机的运行是全自动的,由精密的控制系统操控,不需要任何人工干预。但站在窗外的每个人都知道,此刻正在那台机器里发生的事情,可能会改变华国芯片产业的走向。
一片晶圆的光刻工序需要大约四十分钟。但7nm制程的芯片不是光刻一次就完成的——每一层电路都需要一次独立的光刻,而蜂巢拓扑的设计有十三层金属互连层,加上其他工艺步骤,整个流片周期需要大约三周。
三周。
这是林远舟重生以来最漫长的三周。
他在这三周里做了两件事。
第一件事是每天去超净车间观察窗外站两个小时,监控每一步工序的进展。张维笑着说他比华芯国际自己的工程师还紧张。林远舟没有解释——他紧张的不是流片会不会成功,他紧张的是现实会不会和科技树给出的知识完全一致。
这是他第一次验证科技树的可靠性。如果流片结果和预期吻合,那么科技树的知识就是值得信赖的。如果不吻合——他需要重新评估所有计划。
第二件事,是给苏晚发了三条消息。
第一条:」周末有空吗?想请你吃饭。」苏晚回了一个」再说吧」。
第二条:」你那边的AI芯片项目进展怎么样?」苏晚回了三个字:」还可以。」
第三条他犹豫了很久才发出去:」上次的事,是我的错。」
苏晚没有回。
但她也没有拉黑他。
林远舟把手机放下,苦笑了一下。
重生归重生,科技树归科技树,在感情这件事上,他还是那个笨手笨脚的林远舟。
赵恺在这三周里来了两次华芯国际。第一次是帮林远舟送换洗衣服和零食,第二次是专程来看流片进度。
」你知道研究院现在都在传什么吗?」赵恺边嚼薯片边说,」说你把钱学礼的评审委员会架空了。他上周开了第一次评审会,到场的人发现连你的方案原文都看不到——因为方案已经进入华芯国际的保密流程了。」
」钱院长怎么说?」
」还能怎么说?笑呵呵地说'流程走完再评审也不迟'。但据我在行政科的线人说,钱院长那天回办公室摔了一个杯子。」
林远舟没有接话。钱学礼摔不摔杯子,和他没有关系。他的全部注意力都在超净车间里那些正在一层一层被刻蚀、沉积、抛光的晶圆上。
三周后。
华芯国际A线的测试实验室里,挤满了人。
第一批流片晶圆已经完成了全部工序,正在进行最终的电气性能测试。
张维亲自操作测试设备,刘波在旁边记录数据。陈正华站在最后面,双手抱在胸前,脸上看不出任何表情。方明德站在角落里,手里的雪茄已经被他捏变了形。
林远舟站在最靠近测试设备的位置。
他的心跳比平时快了二十下。
不是因为紧张——而是因为期待。
科技树给他的知识告诉他,这次流片会成功。但」知道」和」亲眼看到」是两回事。
测试设备的屏幕上,数据开始一行一行地跳出来。
电气性能……合格。
时序指针……合格。
功耗测量……合格。
信号完整性……合格。
每跳出一行」合格」,实验室里的气氛就紧绷一分。所有人都在等最后那个数字——
良率。
张维的手指悬在键盘上方,停了两秒钟。然后他按下了回车键。
屏幕上的数字定格了。
**良率:87.1%**
实验室里一片死寂。
然后张维转过身来。这个在半导体行业干了三十年的老工程师,此刻双手在微微发抖。他摘下眼镜擦了擦,又戴上,再看了一遍屏幕上的数字。
」87.1%。」他的声音有一丝沙哑,」我们的上一代方案……良率是12%。」
没有人说话。
12%到87.1%。
这不是进步。这是降维打击。
什么概念?7nm制程上87%的良率,意味着每一片12英寸晶圆上,可以切割出来的合格芯片数量是原来方案的七倍以上。单颗芯片的成本将从天文数字降到商业可行的范围。
可以量产了。
不是」实验室里做出来发论文」的那种量产,而是」真的可以装进手机、服务器和超级计算机」的量产。
刘波是第一个反应过来的。他一把拉住张维的胳膊,声音颤抖:」老张,你再确认一下——不是设备出了问题?」
」确认了三遍。」张维把测试报告翻到最后一页,上面打印着完整的统计分布图——良率数据呈标准正态分布,中心值87.1%,三西格玛偏差不超过1.5%,」设备正常。数据准确。这是我见过的最漂亮的良率分布曲线。」
陈正华走上前来。六十二岁的老院长把手放在林远舟的肩膀上,没有说话,但林远舟感觉到那只手在用力。
方明德把捏碎的雪茄扔进了垃圾桶。他走到窗前,看着楼下那座正在运转的晶圆厂。
」从今天开始,」方明德的声音很轻,但每个人都听得清清楚楚,」华芯国际的7nm产线,为这个方案全面开放。」
林远舟站在人群中间,表面上平静如水。
但在他的脑海深处,科技树的底部节点骤然亮了起来。一行字浮现在他的意识中——
**「7nm芯片设计方案通过流片验证 | 良率超预期 | 奖励:500灵感点」**
五百。
不是仿真验证时的10点,而是整整500灵感点。
技术方案真正造出了实物,真正通过了现实世界的检验——系统给出了完全不同等级的奖励。
林远舟深吸一口气。他的目光越过实验室里的人群,越过窗外鹏城的天际线,仿佛看到了某个更远的地方。
500灵感点。
科技树的上方,三条分支在线的下一级节点同时亮了起来,像三盏刚被点燃的灯。左边那条在线的节点发生了变化——之前模糊的」碳基芯片」字样消失了,取而代之的是一个更具体、更近的目标:
**「5nm先进位程设计 | T2突破级 | 所需灵感点:500 | 状态:可解锁」**
刚好。
他手里的灵感点刚好够解锁这个节点。
但林远舟没有立刻行动。他需要找一个安静的、不会被打扰的地方。知识灌入的过程虽然只持续不到一分钟,但那一分钟里他会完全失去对外界的感知。在一屋子人面前突然发呆一分钟——太引人注目了。
他环顾四周——实验室里还有七八个人在整理数据,走廊上有脚步声来来回回。不行,这里不安全。
卫生间。
林远舟不动声色地站起来,朝门口走去。口袋里的手机震了一下,他没看。
五百个灵感点在意识深处灼灼发烫,像一枚刚出炉的芯片,等着他伸手去拿。