第235章 天权5号能效比赶上第二梯队(1/2)
赵建国从代工厂返回的第三天。他带回来的不是改进方案,而是整整三箱重新流片的晶圆。这次流片调整了光刻参数,优化了蚀刻配方,改进了金属沉积工艺,每一项调整都基于对第一批样片的失效分析。
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「开始吧。」陈醒的声音在安静的测试区里响起。
第一片改进后的晶圆被放入测试台。机械臂落下探针,电子音开始报数:
「晶片001,通过。」
「晶片002,通过。」
……
「晶片050,通过。」
前五十颗晶片全部通过基本功能测试。这在意料之中,真正的考验是性能一致性。
孙明站在能效测试台前,手心里全是汗。三周来,他的团队对时钟树和电源管理单元做了二十七处微调,每一处调整都经过数百次仿真验证。但这些纸上谈兵的计算,最终都要接受实测的检验。
「负载切换测试,准备。」他深吸一口气,「从待机模式切换到全速模式,记录瞬态响应和功耗波动。」
测试工程师按下启动键。屏幕上,一条绿色的功耗曲线陡然爬升,在达到峰值后迅速稳定下来。整个过程平滑而迅速,没有出现预想中的过冲和振铃。
「切换时间1.2微秒,功耗过冲7%,优于设计指标10%。」测试工程师报出数据。
孙明悬着的心放下了一半。他转向另一个测试台:「温度补偿机制测试。」
晶片被放入温控箱,温度从室温25度开始,以每分钟10度的速度升高。同时,晶片内部一个精密环形振荡器的频率被实时监测,理想情况下,这个频率应该不随温度变化而改变。
「25度,基准频率。」
「35度,频率偏移0.02%。」
「45度,偏移0.05%。」
……
「125度,偏移0.31%。」
整个测试区安静了几秒钟,然后爆发出压抑的欢呼声。0.31%的频率漂移,意味着温度补偿电路的性能达到了业界顶尖水平。在极端温度下,晶片的关键时钟信号依然稳定,这对车规级应用至关重要。
「继续测,做到零下40度。」孙明的声音有些发颤,但他强迫自己保持冷静。
与此同时,李维团队的模拟电路测试也到了关键时刻。他们正在测试晶片的电磁兼容性,在强干扰环境下,模数转换器能否保持精度。
测试台上,一颗天权5号晶片旁边放置着一个小型天线,正在发射特定频率的电磁波。晶片的模数转换器在持续采样一个精密的参考电压,输出结果被实时分析。
「干扰频率100MHz,输出噪声增加0.2LSB。」
「200MHz,增加0.3LSB。」
「500MHz,增加0.8LSB。」
李维盯着屏幕上的数据,手指在桌面上轻轻敲击。模数转换器的最低有效位(LSB)代表其解析度,噪声增加小于1LSB,意味着在强电磁干扰下,晶片依然能保持高精度转换。
「测试通过。」他最终宣布。
但所有人都知道,最重要的测试还在进行中,能效比的全面验证。
测试中心最里面的隔间里,四台最先进的功耗分析仪正同时工作。每台仪器监测一颗晶片,每颗晶片运行不同的基准测试程序:有侧重CPU性能的,有侧重图形处理的,有侧重人工智慧推理的,还有模拟实际应用场景的混合负载。
林薇站在数据汇总屏前,手里的记录板已经写满了数字。她需要等四组测试全部完成,才能计算出最终的能效比得分。
上午十点,第一组数据出炉:16.1分。
十点二十,第二组:15.9分。
十点四十,第三组:16.3分。
十一点,第四组:15.8分。
四组数据的平均值:16.025分。
测试区再次安静下来。这个数字比第一批样片的15.7分又提高了0.3分,更重要的是,四组数据之间最大差异只有0.5分,表现出极好的一致性。
「做交叉验证。」陈醒的声音打破了沉默,「把四颗晶片轮换到不同的测试台,用不同的测试程序再测一遍。」
工程师们迅速行动。这是为了防止测试设备误差或晶片个体差异导致的误判。交叉验证需要时间,但没有人抱怨,他们需要百分之百的确定。
下午两点,交叉验证结果出炉。
十六组数据整齐排列在屏幕上,从最低的15.7分到最高的16.4分,平均值为16.08分。标准差仅为0.18分,这意味着晶片之间的性能差异极小。
「现在,」陈醒环视在场的所有人,「我们可以下结论了。」
他走到白板前,拿起笔,在「能效比」三个字后面写下一个数字:16.08。
「这是天权5号在当前工艺条件下的实测能效比。」陈醒转过身,面对团队,「根据国际半导体协会上月发布的行业报告,全球消费电子晶片能效比分布如下,」
他调出一张图表投影在白板上:
「第一梯队:三家国际巨头,能效比18-22分。」
「第二梯队:八家公司,能效比14-16分。」
「第三梯队:其馀厂商,能效比低于14分。」
红色的标记线停在16.08的位置,刚好跨过第二梯队的门槛。
「我们做到了。」陈醒的声音很平静,但每个人都听出了其中的分量,「从设计目标12分,到第一批样片15.7分,再到改进后的16.08分。天权5号不仅达到了预定目标,而且正式进入了世界第二梯队。」
没有人欢呼,没有人鼓掌。三十多名工程师只是站在那里,静静地看着白板上的数字。有些人眼圈红了,有些人默默擦着眼睛,更多的人则是长出了一口气,仿佛卸下了千斤重担。
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