章宸站在中央研究院四楼的会议室窗前,手里捏著一杯已经凉透的咖啡。窗外是芯谷的夜景,中央研究院大楼的扩建工地灯火通明,混凝土泵车在夜色中发出低沉的轰鸣。他的身后,白板上画满了天权5號的架构图,以及几个用红色记號笔標註的“待定”字样。
今晚的会议主题是“天权下一代架构的早期討论”——这不是天权5號的设计评审,而是更远的未来:天权6號、天权7號,以及未来科技晶片技术路线的顶层规划。参会的人不多,但每一个都是晶片技术线的核心:林薇、赵静、孙总监、王研究员,以及从合城赶来的张京京。
会议原定晚上七点开始,但林薇被陈醒叫去开另一个会,到现在还没来。章宸利用这段时间,把天权5號的最新进展整理了一遍,准备等林薇来了之后先做个简短匯报。
终端震动了,是林薇发来的消息:“再等我十分钟。陈醒在问医疗ai事业部的预算。”
章宸回覆:“不急。我们还在等张京京,他从合城出发晚了。”
他放下终端,转身对孙总监说:“天权5號的冗余设计验证方案,你写好了吗?”
孙总监调出了一份文档。“写好了。方案分三个阶段——第一阶段,仿真验证,用eda工具跑一百万次蒙特卡洛分析,验证冗余设计在不同工艺偏差下的有效性。第二阶段,测试晶片验证,做一颗专门用於验证冗余设计的小晶片,流片后实测。第三阶段,天权5號工程样片验证,在实际晶片上验证冗余设计的生效比例。”
“三个阶段,预计需要四个月。如果一切顺利,天权5號的架构冻结可以按期进行。”
章宸问:“仿真验证的结果出来了吗?”
孙总监调出了一张图表。“跑了两万次,初步结果——冗余设计可以把天权5號对工艺偏差的敏感度降低百分之六十。在追光產线目前的均匀性水平下,良率可以从百分之九十四提升到百分之九十八点五。如果均匀性进一步优化到百分之一,良率可以到百分之九十九以上。”
王研究员插了一句:“百分之九十九以上的良率,意味著天权5號可以追平旧秩序旗舰晶片的製造水平。这是未来科技第一次在製造端和设计端同时达到国际顶尖。”
章宸说:“所以天权5號的目標不只是『能用』,而是『能战』。天衡5要用它对抗火龙联盟的旗舰手机,天行者2.0要用它定义智能汽车的算力標准,天枢home的网关要用它支撑全屋智能的数据处理。天权5號不能输。”
会议室的门被推开了,林薇和张京京一前一后走了进来。林薇的脸上带著一丝疲惫,但眼神依然锐利。
“抱歉,来晚了。医疗ai事业部的预算,陈醒批了,但要求我们再压缩百分之十。明天还要和財务过一遍。”林薇脱下外套,掛在椅背上,在长桌的主位坐下。“开始吧。”
章宸走到白板前,拿起黑色记號笔。
“天权下一代架构的早期討论,今天不聊具体的设计细节,而是聊方向。天权5號的架构已经基本確定,天权6號和天权7號还在预研阶段。我们要回答三个问题——第一,存算一体架构的天花板在哪里?第二,下一代晶片的核心竞爭力是什么?第三,未来科技在晶片技术路线上,是要跟隨还是引领?”
“先看第一个问题。存算一体架构的优势是减少数据搬运,提升能效比。天权4號相比传统架构,能效比提升了三倍。天权5號通过冗余设计和工艺优化,能效比预计再提升百分之五十。但存算一体架构也有天花板——计算密度。”
章宸在白板上画了一张趋势图。
“存算一体阵列的计算密度,受限於存储单元的读写速度。sram的读写速度已经接近物理极限,再往上提升很难。天权4號的计算密度是每平方毫米零点五tops,天权5號预计可以到零点八。但旧秩序的传统架构,通过先进位程和3d堆叠,计算密度已经到了一百二十平方毫米。差距还很大。”
“所以,存算一体不能解决所有问题。天权6號需要考虑异构计算——把存算一体阵列、传统cpu核心、ai加速器、以及专用电路,集成在同一颗晶片上。每个计算单元做自己擅长的事,通过高速互联总线协同工作。”
王研究员举手问:“异构计算,会不会增加软体开发的复杂度?天枢os要同时调度四种不同类型的计算单元,驱动和编译器的难度会指数级上升。”
章宸说:“会的。但这是必经之路。旧秩序的旗舰晶片已经在用异构计算了——cpu、gpu、npu、dsp,全部集成在一颗晶片上。我们如果不跟进,性能差距会越拉越大。而且,天枢os的微內核架构本身就有很好的模块化特性,適配异构计算的难度比宏內核小。”
林薇在白板上写下了“异构计算”四个字,画了个圈。
“章宸的方向是对的。天权6號必须走异构计算的路。但有一个前提——我们自己的gpu和dip,什么时候能成熟?异构计算的核心是gpu,我们目前还在用第三方的gpu ip,受制於人。”
赵静说:“悟道团队已经在研发下一代gpu了,预计一年后出原型。dip方面,中央研究院有四个团队在做不同的方向——张研究员做可重构计算,李研究员做数据流架构,王研究员做存算一体,刘研究员做模擬计算。四个方向各有优劣,短期內很难整合。”
林薇说:“那就並行。天权6號先用第三方的gpu ip,保证產品竞爭力。同时,自研gpu作为备胎,成熟后再切换。这个策略,在天权晶片上已经验证过了,有效。”
会议进入第二个议题——下一代晶片的核心竞爭力。
章宸调出了一份市场分析报告。
“旧秩序的晶片公司,核心竞爭力是先进位程。三纳米、两纳米、一纳米,每推进一代,性能提升百分之二十,功耗降低百分之三十。未来科技没有能力追先进位程——追光四期能做到十四纳米,追光五期能做到七纳米,但再往下,三纳米、两纳米,不是砸钱就能追上的,需要整个產业链的升级。”
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“所以,天权下一代架构的核心竞爭力,不能是製程,而必须是——系统级优化。不是单颗晶片的性能,而是晶片、封装、主板、作业系统、应用软体的联合优化。用系统级的设计,弥补製程的差距。”
“举个例子。旧秩序的三纳米晶片,cpu跑分是一万。我们的十四纳米晶片,cpu跑分只有四千。但在真实的手机使用场景里,用户感知到的不是跑分,而是流畅度、续航、以及发热。如果我们在作业系统层面做深度优化,把四千的算力用到极致,用户体验可能比一万的算力但优化差的手机还要好。”
孙总监说:“这个思路对。但有一个风险——系统级优化需要晶片和作业系统的高度耦合。天枢os是天权晶片深度定製的,第三方晶片在天枢os上跑,性能会打折扣。这意味著,天权晶片只能用在自家的產品上,很难对外销售。”
章宸说:“天权晶片的定位本来就是自用,不是对外销售。我们不需要和旧秩序的晶片公司比市场份额,只需要在自己的產品体系里,做到最优。”
林薇点头。“系统级优化,是天权晶片的核心战略。这个方向不变。”
会议进入第三个议题——未来科技在晶片技术路线上的定位。
章宸说:“跟隨还是引领?我的答案是——在存算一体和异构计算领域,我们要引领。在先进位程领域,我们只能跟隨。这不是能力问题,而是资源问题。先进位程需要整个產业链的配合,光刻机、光刻胶、特种气体、高纯材料,每一样都需要时间。未来科技不可能在所有领域都领先,但在某些领域,我们可以做到最好。”
“天权4號证明了存算一体架构的可行性。天权5號將通过冗余设计解决良率问题。天权6號將通过异构计算提升性能天花板。天权7號,我希望能实现——存算一体+异构计算+3d堆叠。把计算单元和存储单元堆叠起来,通过硅通孔互联,进一步减少数据搬运的距离。”
王研究员说:“3d堆叠,封装技术是关键。先进封装的成本很高,是传统封装的五到十倍。天权7號如果用3d堆叠,晶片成本会大幅上升,可能只有旗舰產品用得起。”
章宸说:“那就先用在天衡系列上。天衡是未来科技的旗舰,成本不是最敏感的。等封装技术成熟了,再下放到天枢home、天行者系列。”
张京京从製造角度提了一个问题。“3d堆叠对製造的要求很高。每一层的晶片都要单独製造,然后对准、键合。对准精度要求微米级甚至纳米级,我们的封装產线目前还做不到。需要提前布局。”
林薇说:“这个问题,梁志远已经在考虑了。追光设备的下一代,会加入先进封装模块。时间节点大概是两年后,正好匹配天权7號的节奏。”
会议进行到深夜十一点,所有议题都討论了一遍。林薇做了总结。
“天权下一代架构的早期討论,今天定了三个方向——第一,天权6號走异构计算路线,自研gpu和第三方gpu並行。第二,天权系列的核心竞爭力是系统级优化,不是製程。第三,天权7號预研3d堆叠,匹配追光设备的先进封装能力。”
“接下来,章宸,你负责写一份《天权晶片技术路线图》,从现在到天权7號,每代晶片的核心技术、时间节点、资源需求,都要写清楚。下个月的战略会上,向陈醒匯报。”
章宸点头。
林薇看了看终端上的时间。“还有一件事。陈醒让我转达——天权4號的质量回溯,他看了专项报告,很满意。他说,质量回溯不是追责,是改进,未来科技要把『把每一次问题都变成能力』这句话,刻在晶片团队的墙上。”
“另外,陈醒批了一笔专项奖金,给天权4號团队和追光產线团队。章宸、孙总监、老韩、张京京,你们各自回去分配。钱不多,但代表了公司的態度——发现问题、解决问题的团队,值得奖励。”
章宸说:“奖金我就不拿了。分给一线的工程师吧。天权4號的问题,是我在设计阶段考虑不周,没有充分评估工艺偏差的影响。团队跟著我熬夜加班,已经够辛苦了。”
林薇说:“你的心意我理解,但奖金还是要拿。陈醒说了,质量回溯不是追责,不分责任。天权4號的问题,是流程的问题,不是个人的问题。奖金是对团队努力的认可,不是对结果的奖励。”
章宸沉默了几秒,点了点头。
会议结束后,林薇和章宸留了下来。两人站在窗前,看著芯谷的夜景。
“章宸,你觉得天权系列,能做到第几代?”林薇问。
章宸想了想,说:“只要追光產线还在跑,天权系列就会一直做下去。晶片是未来科技的基石,没有晶片,天枢os只是空中楼阁,天衡手机只是组装厂,天行者汽车只是方案集成商。有了晶片,我们才有定义產品的能力,才有和旧秩序抗衡的底气。”
“天权4號证明了我们能做晶片。天权5號会证明我们能做好晶片。天权6號会证明我们能做领先的晶片。天权7號,我希望证明我们能做世界级的晶片。”
林薇说:“世界级的標准是什么?”
章宸说:“不是跑分第一,不是製程最先进,而是——在系统级优化的前提下,天权晶片支撑的未来科技產品,用户体验世界第一。用户不在乎晶片是三纳米还是十四纳米,他们只在乎手机卡不卡、续航长不长、发热大不大。如果天权晶片能让天衡手机的流畅度、续航、发热都超越旧秩序的旗舰,那就是世界级。”
林薇点头。“这个標准,比跑分第一更难。但更值得追求。”
章宸的终端震动了,是孙总监发来的消息。
“章总,天权5號的冗余设计仿真,跑到第五万次了。结果比预想的还好——在工艺偏差最大的边缘区域,冗余设计的有效率是百分之九十七。这意味著,天权5號的边缘晶片性能,可以追平中心区域。晶圆上的位置差异,基本消除了。”
章宸回覆:“好。继续跑,跑到十万次。我要统计置信区间。”
他收起终端,对林薇说:“冗余设计的仿真结果比预想好。天权5號的良率目標,可以上调到百分之九十九。”
林薇眼睛一亮。“百分之九十九,意味著追平旧秩序。这个目標,能实现吗?”
章宸说:“能。但需要两个条件——第一,追光四期的工艺验证通过,膜厚均匀性稳定在百分之零点九以下。第二,冗余设计的验证晶片流片成功,证明在实际晶片上的效果和仿真一致。这两件事,四个月內就能见分晓。”
林薇深吸了一口气。“好。天权5號的目標,就是百分之九十九。章宸,你带著团队冲。资源不够,我帮你协调。人员不够,我帮你借。预算不够,我帮你批。”
章宸郑重地点头。
两人走出会议室,沿著走廊向电梯走去。经过天权4號的测试实验室时,他们透过玻璃窗看到,十八个测试舱还在运转,绿色的指示灯在舱体上闪烁。可靠性长周期测试已经跑了七百个小时,还有三百个小时就能跑完。
“天权4號的可靠性测试,再过两周就能跑完。”章宸说。“到时候,车规版就可以交付给秦崢了。”
林薇说:“秦崢已经催了四次了。天权5a的实车路测进展顺利,但天权4a的功耗还是偏高。天权4l的低功耗特性更適合车载,但车规认证还没做完。秦崢的意思是,先用天权4號做路测,验证统一算力架构在车载场景的可行性。”
章宸说:“天权4號的功耗虽然偏高,但在车上不是问题。汽车有大电池,不差那几瓦。关键是可靠性——车规级要求一千小时无故障,天权4號已经跑了七百小时,应该没问题。”
两人走进电梯,按下了一层。
电梯门打开,他们走进大厅。大厅里的电子屏上,显示著未来科技全球业务的实时数据——天权4號小批量良率百分之九十四点二,天权5號设计进度百分之四十五,追光三期良率百分之九十三点五,追光四期建设进度百分之七十八。
章宸站在屏幕前,看了很久。
“林总,你说天权5號流片那天,会是什么场景?”
林薇想了想,说:“和天权4號一样——所有人盯著测试舱的数据,心跳加速。但不同的是,天权5號的第一次测试,良率可能不是百分之九十四,而是百分之九十七、九十八、甚至九十九。因为我们从四號身上学到了太多,这些教训,都变成了五號的设计输入。”
“陈醒说过一句话——失败不是成功之母,復盘才是。天权4號暴露的问题,我们在五號上都解决了。这就是復盘的力量。”
章宸点了点头,转身向停车场走去。
终端震动了,是赵静发来的消息。
“章总,天权4l的自適应电压调节模型,我用天权4號的测试数据做了个仿真。结果显示,ai预测最优工作点的精度可以达到百分之九十七,比查表法高十五个百分点。天权4l的待机功耗,可以压到三毫瓦以下,比目標三点五毫瓦还低零点五。”
章宸回覆:“好。天权4l的工程样片出来后,第一时间做实测验证。仿真结果再漂亮,也要实测说话。”
他收起终端,发动了汽车。
芯谷的夜色在车窗外倒退,中央研究院大楼的灯光在后视镜里渐渐远去。章宸的脑海里还在转著天权6號的架构图——异构计算、自研gpu、3d堆叠,每一个方向都需要大量的预研。
但路再长,也要一步一步走。
天权4號是第一步,天权5號是第二步,天权6號、天权7號,会一步步走下去。
直到有一天,天权晶片站在世界之巔。
到那时,没有人再敢说华夏造不出好晶片。
车驶出了芯谷的大门,匯入了深夜的车流。章宸打开了收音机,电台里播放著一首老歌。他跟著旋律轻轻哼唱,脸上露出了难得的笑容。
天权4號的问题,让他失眠了好几夜。但今晚,他睡得著。
因为问题找到了,方案定了,团队在往前冲。
而他,是这支团队的领航员。
芯谷地下二层的验证大厅里,天权4號的测试舱还在昼夜运转。合城產业园的產学研融合中心里,郑教授的博士生和未来科技的工程师在联合实验室里调试先进封装工艺。布鲁塞尔的酒店房间里,李明哲在整理“对等互认”的法律文件。新加坡的服务中心里,梁志远在督导追光设备的本地化维护试点。
每一盏灯都在亮著,每一条战线都在往前推。
天权下一代架构的討论,只是这无数战线中的一条。但这条战线,决定了未来科技五年后的技术高度。
而五年后的技术高度,决定了未来科技能走多远。