基带芯片的流片周期是两个月,等待的日子里,林默把全部精力投入到了28nmAI加速芯片的架构设计中。
他每天泡在实验室里,对着白板画架构图,画了擦、擦了画。苏清颜有时候在旁边看着,觉得他不是在设计芯片,是在和自己较劲。
“你画的这个架构,太激进了。”苏清颜指着白板上密密麻麻的框图,“8个AI核心,每个核心256个乘加单元,片上存储4MB,带宽要求至少256GB/s。这个规模的芯片,28nm工艺根本塞不下。”
“塞得下。”林默说,“我算过面积,大概150平方毫米。28nm工艺下,这个尺寸是可行的。”
“就算面积可行,功耗呢?150平方毫米的芯片,全速运行功耗至少50瓦。散热怎么解决?”
“加散热片。军用设备对功耗不敏感。”
“民用呢?你说过这颗芯片要军民两用。”
林默沉默了。
苏清颜说得对,他太想追求性能了,忽略了功耗这个民用市场的关键指标。一颗50瓦的芯片,放在服务器里没问题,放在消费电子产品里就是灾难。
“功耗必须降到15瓦以下。”苏清颜说,“否则民用市场打不开。”
“15瓦意味着性能要砍掉一半以上。”
“那就砍。先做出一颗能用的芯片,再迭代优化。一步登天,不现实。”
林默深吸一口气,拿起板擦,把白板上的架构图擦掉了一大半。
“重来。”
周明从外面走进来,手里拿着一份文件。看到白板被擦得面目全非,愣了一下。“你们吵架了?”
“没有。在优化架构。”林默头也不抬。
周明把文件放在桌上。“晶圆厂的回复来了。28nm工艺,MPW流片费用120万,周期6个月。如果包一整片晶圆,费用800万,周期4个月。”
“120万,6个月。先MPW。”林默说。
“还有一个问题。”周明犹豫了一下,“晶圆厂说,28nm工艺的关键设备,比如刻蚀机、沉积设备,有些是进口的。如果国外对我们禁运,他们也不能保证产能。”
林默的手停住了。“什么意思?”
“意思是,就算我们设计出来了,也不一定能生产出来。现在国内能做28nm的晶圆厂,核心设备都依赖进口。一旦禁运升级,产能可能会被优先分配给华为、中兴这些大客户。我们这种小公司,排不上队。”
林默放下笔,靠在椅背上,看着天花板。
“卡脖子,卡到了每一个环节。”
“对。”周明说,“设计软件、IP核、设备、材料、制造、封装——每一个环节都有被卡的风险。我们现在用的EDA软件,虽然是你的‘系统’提供的,但设计流程中的某些步骤还是需要用到国外的工具。IP核方面,CPU核用的是开源免费的RISC-V,没问题,但高速接口IP——DDR、PCIe——国内还没有成熟的产品,只能用国外的。”
“没有国产替代?”
“有,但性能差、生态差、文档差。用起来很痛苦。”
林默沉默了很久。
“那就用。痛苦也得用。用一次,迭代一次,总会好起来的。”
周明看着他,叹了口气。“林工,你是我见过最乐观的人。”
“不是乐观,是没得选。”
基带芯片回来的那天,林默正在实验室里调试AI加速芯片的仿真模型。
苏清颜捧着一个小小的芯片盒走进来,表情很平静,但林默注意到她的手指在微微发抖。
“回来了?”
“回来了。”
林默接过盒子,打开。一颗黑色的芯片,封装在QFN48的壳子里,大小和指甲盖差不多。芯片表面激光刻着“M01”的字样——默科技第一颗芯片。
“封装了10颗,晶圆厂寄回来5颗,另外5颗他们留样。”苏清颜说。
林默把芯片放在显微镜下,检查了引脚和表面,没有发现明显的缺陷。
“上板测试。”
测试板早就准备好了。苏清颜把芯片焊在PCB上,接好电源和调试器,深吸一口气。
“上电。”
电源打开,电流从0开始上升,稳定在25mA——比设计值低了10%。说明芯片的静态功耗控制得不错。
苏清颜在电脑上敲下下载命令。程序通过调试器写入芯片的Flash,进度条一点点往前走。
10%、30%、70%、100%——下载成功。
“运行测试程序。”林默说。
苏清颜敲下回车键。
串口输出了一行字:“M01BasebandChip-SelfTestStart.”
然后是一连串的测试结果——GPIO测试通过,UART测试通过,I2C测试通过,SPI测试通过。接着是核心功能测试——调制解调、信道编解码、信号同步——全部通过。
最后一行输出:“Alltestspassed.M01isalive.”
实验室里安静了整整三秒钟。
然后周明第一个喊了出来:“成了!”
林默靠在椅背上,长长地呼了一口气。苏清颜看着屏幕上那行绿色的字,嘴角微微上扬。
“叮——系统提示:基带芯片M01功能测试通过。系统评价:宿主从MCU到基带芯片,只用了三个月。研发效率超出系统预期。”
林默在心里说:“不是我效率高,是团队给力。”
“叮——系统认可苏清颜和周明的贡献。系统建议宿主尽快将M01送交军方测试,获取用户反馈。”
林默拿起手机,给郭中校发了条消息:“郭中校,基带芯片测试通过了。样品下周寄过去。”
郭中校秒回:“好。等你的好消息。”
基带芯片的军方测试,比林默预想的要顺利得多。
部队的通信设备专家对M01进行了全面评估——功能测试、性能测试、环境测试、可靠性测试。两周后,报告出来了。
“M01基带芯片,功能完整,性能与国外同类产品相当,功耗低15%,成本低40%。建议小批量试用。”
郭中校打电话来的时候,语气里带着明显的兴奋。“林默,你这个芯片,可以啊!专家组的评价很高。”
“郭中校,那什么时候能小批量试用?”
“下个月。我们先用100颗,装在通信设备上,在实际使用环境中测试。如果没问题,就正式列装。”
100颗,按成本价算不到两千块钱,林默不赚不赔。但这不是钱的问题——这是他的芯片第一次进入军用装备序列。
“好,我准备100颗。”
挂了电话,林默把这个消息告诉了苏清颜和周明。
周明正在画版图,听到这话,抬起头。“100颗?我们没钱流片100颗。MPW一次只能拿回几十颗,100颗至少要做两次MPW。”
“那就做两次。”
“一次MPW120万,两次240万。公司账上还有多少钱?”
林默查了一下。“不到200万。”