异构缓存设计是一项复杂的技术,需要重新规划缓存的层级结构、数据迁移策略,还要考虑与现有电路的兼容性。林夏和团队成员们经常为了一个设计细节争论到深夜,白板上写满了密密麻麻的公式和电路图。
有一次,团队里的年轻工程师小李提出了一个大胆的想法:“林工,我们能不能采用动态缓存分配技术,根据不同的应用场景,自动调整各层级缓存的容量和访问优先级?这样可以进一步提升芯片的能效比。”
林夏眼前一亮。这个想法虽然有风险,但如果能够实现,确实能让芯片的性能得到显着提升。“这个思路很好,但实现起来难度很大,而且会增加芯片的设计复杂度。”他沉吟道,“我们可以先做一个简化版的原型,进行仿真测试,看看效果。”
接下来的一周,林夏和小李等人全身心投入到动态缓存分配技术的研发中。他们放弃了所有的休息时间,吃饭、睡觉都在研发中心,累了就趴在桌子上打个盹,醒了就继续工作。
仿真测试的过程并不顺利。一开始,动态缓存分配算法经常出现数据冲突的问题,导致芯片的性能不仅没有提升,反而下降了。林夏没有气馁,他带领团队一点点排查问题,修改算法逻辑。
就在他们快要绝望的时候,终于找到了问题的根源:数据迁移的触发机制不够精准,导致缓存之间的切换过于频繁。林夏调整了触发阈值,并优化了数据迁移的路径,再次进行仿真测试时,芯片的性能提升了12%,功耗却降低了8%。
“成功了!”小李兴奋地跳了起来。
林夏也露出了久违的笑容。这个结果,让他们看到了希望。
与此同时,第一批“启明星”芯片的封装测试工作也顺利完成。测试数据显示,芯片的综合性能已经达到了设计目标,功耗也控制得不错。但林夏知道,这还不够。他们必须尽快将新的缓存架构应用到芯片中,进行第四次流片。
然而,新的问题又出现了。公司的晶圆产能有限,目前所有的晶圆都被用于现有产品线的生产,想要申请新的晶圆进行第四次流片,至少需要等待一个月。
“这不行,我们等不起一个月。”林夏找到赵磊,焦急地说,“辉光半导体的芯片下个月就要量产了,如果我们不能尽快完成第四次流片,就算研发成功,也会错失市场良机。”
赵磊也很无奈:“我已经和生产部门沟通过了,他们的产能确实很紧张。除非我们能找到其他的晶圆代工厂。”
林夏想到了国内的一家新兴晶圆代工厂——华芯制造。华芯制造近年来发展迅速,已经具备了7纳米制程的生产能力,而且产能相对充足。“赵总,我们可以联系华芯制造,让他们为我们代工晶圆。”
“华芯制造的良率能保证吗?”赵磊有些担忧。
“我之前和他们的技术负责人交流过,他们的7纳米制程良率已经达到了75%以上,虽然比我们自己的工厂稍低,但完全可以满足我们的需求。”林夏说,“而且他们的代工价格相对较低,可以降低我们的研发成本。”
赵磊考虑了一下,最终同意了林夏的提议:“好,你负责联系华芯制造,我来协调资金和相关手续。”
联系华芯制造的过程很顺利。对方对“启明星”项目非常感兴趣,承诺会优先安排产能,确保在两周内完成晶圆的生产。
接下来的日子,林夏一边等待华芯制造的晶圆,一边带领团队对芯片的整体设计进行最后的优化。他们对芯片的电源管理模块、I/O接口等进行了改进,进一步降低了芯片的功耗和成本。
两周后,华芯制造的晶圆按时送达。林夏和团队成员们立刻投入到紧张的流片工作中。这一次,他们吸取了前几次的经验教训,每一道工序都进行了严格的质量控制。
流片过程非常顺利。当最后一道工序完成,林夏拿着检测报告,看着上面的数据,激动得手都有些发抖:芯片的综合性能比辉光半导体的6纳米芯片高出了10%,功耗却降低了15%,良率也达到了78%。
“成功了!我们成功了!”研发中心里爆发出一阵欢呼声。团队成员们互相拥抱,脸上都洋溢着喜悦的泪水。
林夏走到窗边,看着窗外的阳光,心里百感交集。这五年的付出,无数个不眠之夜,终于换来了回报。他拿出手机,拨通了陈教授的电话。
“老师,我们成功了!‘启明星’芯片的性能超过了辉光半导体的新产品!”林夏的声音带着抑制不住的激动。
电话那头,陈教授的声音也很欣慰:“好,好啊!林夏,我就知道你一定能做到。这不仅是你们团队的胜利,也是我们国家半导体行业的一大步。”
“老师,这离不开您当年的教导和鼓励。”林夏真诚地说。
挂了电话,赵磊走了过来,拍了拍林夏的肩膀:“林夏,辛苦你了。公司决定,下个月召开‘启明星’芯片的发布会,到时候由你作为技术负责人,向外界介绍芯片的核心技术。”
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