第十二章 产能不足 (1/2)

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    微电子系接下来两个课题。

    其一，把光刻精度从现在的100纳米提高到80纳米，并试着增加光刻规模。

    光刻精度提升之后，晶体管会变得更小，相同数量的晶体管耗电量也会下降，现在的图形控制芯片耗电量为42瓦，单纯提高精度至80纳米，不调整构架，保持相同数量晶体管时，最优解功耗会降低至27瓦。

    精度提高之后才轮到规模，每次精度的提升都是换代，为了保证良品率，规模都要重新从小的做起。

    晶圆产业的良品率和常规零部件的意义不那么相同，比如现在中原地区普及的10微米精度的零件，一百个都不一定有个次品。

    芯片就完全是另一回事，硅的纯度做不到百分之百，越接近边缘杂质会越多。杂质少芯片功耗会上升，勉强还能用，只是偶尔会莫名其妙的烧毁，稍微多那么几万分之一杂质或瑕疵，就会导致芯片变成废品。

    所以单芯片规模（面积）增大，碰到晶圆瑕疵的概率也跟着变大，就会导致良品率降低，无脑提升规模的结果，会把生产变成一个从废品里找良品的游戏。

    大学下一阶段的目标，是在精度换代之后，把芯片规模由现在的100平方毫米提高到144平方毫米，并试图保证良品率，精度和规模两项提升加在一起，足以让晶体管翻倍还有一点余量，达成全面替代微型玄学图形芯片的目的，生产成本也不会高太多。如果啥时候晶圆制备尺寸、纯度再升个级，成本会比现在还低。

    另一个课题是单片机。

    如果沈文剑上辈子是专业的晶圆产业从业人员，就应该让大学把目标直接瞄准单片机，这个东西的应用范围比图形芯片大的多，同样是玉剑山因成本和市场规模问题很难做的市场。

    单片机和图形芯片从某种角度来看，是一个妈妈生的，或者说图形芯片是单片机的一个变种。

    它的定义是一片芯片上集成芯片（计算）功能、缓存功能、只读储存等一大堆东西，它本身就拥有一台计算机的全部功能。虽然性能上无法和全尺寸的设备相提并论，但因为足够小，它的应用范围非常大，比如自动洗衣机控制、红外线遥控器、计算器、机床控制、灯光控制器等等，可以说没有单片机，电气化生活还是缺了点意思。

    市场也是很清楚的，单片机的开发，就是为了全面取代玉剑山已经停产的各种外销型芯片，实现功能覆盖之后，产业也足以养活一个工厂，那时候才会真的出现芯片厂和晶圆厂，产能足够之后反过来做普通人的民用市场。

    因为已经做好了图形芯片，单片机的开发也变得不那么复杂，年内就能做出通用型单片机和机床用单片机，不过要达到实用化，都还有很多周边工作要做。

    现在的图形芯片单纯计算晶体管为八百万个。起点看起来有点厉害，其实在几年里，也经历过几千个、几万个晶体管的样品版本，不过那些都是研究光刻胶等周边时临时弄的，顺便测试一下硅晶体管的性能。

    接下来如果能顺利把晶体管推到两千万个，全面替代前代玄学芯片就不存在性能障碍了，甚至有一些类型还会强出一截。

    从现在开始计算，整个替代过程大概还需要三到五年。

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