半个小时后,第一个批次产品的检测结果送到了乔瑞达的手上。好消息是此次测试生产,总算没有交白卷,已经有石墨烯芯片通过了测试,是合格产品,这标识着全球第一颗可以正常运行的石墨烯芯片正式诞生。坏消息是,良品率低到可怜,只有0.5%不到,也就是说绝大部分产品都是没有任何功能的废品。
乔瑞达将检测报告递给旁边的林孟松,说道:“林工,你也看看吧,良品率低到发指,生产成本却是居高不下。就这个良品率,别说是量产,就是生产几颗测试芯片自己使用,我都会肉疼。”
林孟松接过检测报告,仔细看过之后,却是非常乐观的说道:“能生产出合格产品,这就说明咱们生产石墨烯芯片的这套流程在大体上是没有问题的,能够走的通。良品率低一些也没关系,逐个步骤寻找问题,不断优化也就是了,早晚可以把良品率提上去,达到量产要求。以前搞硅芯片的时候,每一次冲击新的工艺节点,不都是这么过来的吗。”
在冲击工艺节点方面,林孟松有着丰富的经验。以前在台积电的时候不提,单说来到瑞芯晶圆厂之后,他就已经带领研发团队,先后攻克了28nm、14nm、7nm、和5nm工艺节点,让瑞芯晶圆厂始终站立在芯片工艺制程的排头位置,两年来,不曾有任何的动摇。
半天之后,所有批次的石墨烯芯片,全部生产完成,检测结果也摆在了大家的面前。或许是操作设备的工程师和研究员熟练度有所增加,后续几批产品,良品率呈现出逐步走高趋势,最后一批产品的良品率已经接近1%。全部五个批次,生产完成之后,综合良品率在0.79%,总共产出合格芯片370个,放在一起只有一小堆,一个文具盒就装的下。
稍晚些时候,这款被乔瑞达命名为“SRD-1”的石墨芯片的性能测试报告,也送了过来。看过这份测试报告之后,现场所有的研究员,包括林孟松在内,全部沸腾了。
“单核跑分3177,多核跑分12115,这不是一颗单片机芯片吗,怎么性能比咱们生产的M1综合处理器芯片还要猛?”
“不止是性能强,你看这功耗,只有0.5W不到,你看这发热,34度,只比室温高十几度,这还是没有加任何散热设施的情况下。”
“我记得为了降低生产难度,这颗芯片的工艺制程只有100nm左右。也就是说,100nm的石墨烯芯片,打败了7nm制程的硅芯片,而且两者的晶体管数量,相差了上百倍,这石墨烯芯片的性能也太强大了吧!”
“太好了,有了这石墨烯芯片,咱们瑞达集团称霸手机领域,PC领域的那一天,指日可待。”
“先别高兴的太早,石墨烯芯片的性能再逆天,良品率提不上去,始终走不到量产那一天,也是白搭。”
“是啊,接下来咱们工作的重心,依旧在优化生产流程,提高良品率上。争取在一个月内,将良品率提高到10%,三个月内达到量产平衡点。”
石墨烯芯片的生产技术初步搞定,尽管目前的良品率还不高,不计成本,生产一些产品,供应瑞达集团内部自己使用还是没问题的。接下来几天,乔瑞达没有去实验室,而是在家里闭关,从后世互联网上,找了一款苹果笔记本上使用的石墨烯处理器,和一款苹果服务器上使用的多核心石墨烯处理器,通过金手指解析之后,将设计图复刻了出来。同时为了支持开天系统,和现有的硬件协议,对这两颗处理器的部分模块,进行了修改。
一周之后,乔瑞达将一个加密U盘递给林孟松,说道:“这是我设计的两款石墨烯处理器,你拿去进行流片测试,看看性能如何,有没有BUG。”
“好的乔总,这次流片测试,要使用多少nm工艺?”林孟松接过U盘,点点头,又想起什么,开口询问道。
“你们现在能掌握多少NM的生产工艺,先说好,良品率不到1%的不算?”乔瑞达饶有兴趣的反问,他也很想知道,他不在这一周,研究团队,取得了多少的成果。
“乔总,我认为55nm工艺,是最优选择,兼顾了性能和良品率。这也是咱们这条石墨烯芯片生产测试线,最先应该攻克的工艺节点。”林孟松思考良久,才正色回答道。
“那好,咱们就选55nm工艺。只要良品率能提上去,靠着55nm的石墨烯芯片,吊打现有的所有硅芯片都不成问题。”这个世界上,也只有乔瑞达,才知道石墨烯芯片到底有多强大,说是碾压硅芯片都不为过。石墨烯芯片优点多多,高性能、低功耗,低发热,这只是基础。石墨烯芯片的温度适应范围极广,可以在极端恶劣的环境下工作,直接暴露在太空中都没有问题。等到量子计算机技术成熟之后,石墨烯芯片,还能无缝接入量子计算技术,生产线稍作调整,就能生产量子芯片,可谓一次投资长期受益。
一天之后,首批石墨烯PC处理器下线,良品率依旧极低,只有3%多一些。不过这个良品率,已经让乔瑞达颇为满意了,短短一个星期的时间,就能把良品率提高三倍以上,林孟松和他的研发团队的强大,可见一斑。而且这款PC处理器的面积可是比上次那款单片机芯片大了几倍,也复杂了很多倍,生产工艺也从100nm提高到了55年,生产难度增加了不止十倍,如此情况下,依旧可以保持3%以上的合格率,相当不容易了。
“乔总,这些合格的产品,还没有打丝印,你看这第一款石墨烯PC芯片,该如何命名?”林孟松手里把玩着一颗邮票大小的芯片,开口询问道。
“这颗芯片采用了和M1芯片差不多的架构和指令集,性能上却要提升很多,就叫M2芯片吧。”乔瑞达十分随意的回答道,根本没把芯片命名太当一回事。
“M2吗,这名字可真够敷衍的,好吧名称只是一个代号,只要性能足够强大,就不愁销量。小吴你过来,用激光雕刻机给这些芯片打上M2的丝印。”林孟松招手叫来一名研究员,将给合格芯片打丝印的任务交给了他。
拿到这几百颗合格的M2处理器之后,乔瑞达亲自动手,设计制作主板,焊接处理器,各种元器件,搭建测试平台,安装系统,跑各种测试。几个小时后,M2处理器的性能测试结果新鲜出炉。凡是参与了芯片测试的研究员,皆是兴奋不已,原因无他,这个M2处理器的实际性能,实在是太强大了。从跑分上来看,M2处理器的性能,是M1处理器的五十倍以上。显卡部分,M2处理器集成核显的跑分,甚至超过了NVIDIA刚刚发布的旗舰显卡Geforce GTX 760跑分两倍以上。集显打败独显,再也不是梦想,而是摆在眼前的事实。
后面的游戏实测和视频转码测试,也证明了M2处理器的强大,是真材实料,而不止是跑分的胜利。M2处理器可以畅玩几乎所有3A大作,即使特效全开,分辨率调整到4K,也能保持在100帧以上,运行非常流畅。而作为对比的酷睿I9+Geforce GTX 760组合,调整到相同分辨率,只能保持在四十几帧,一切入战斗场景,就开始疯狂掉帧卡顿。
当然M2处理器,加这套临时搭建的测试平台也不是没有缺点,那就是由于驱动程序的不完善,导致部分游戏无法打开,部分可以运行的游戏,也会出现一些贴图错误,莫名卡死之类的情况,影响正常游戏。这就需要瑞达研究院方面,组织软硬件工程师,对这套系统,进行持续优化了。
另外就是,这款M2处理器,处于断层领先位置,以至于它的运行速度实在太快,平台上的其它硬件,像是四代内存,初代M.2接口的SSD硬盘等等,跟不上M2处理器的处理速度,形成了瓶颈,在一定程度上,影响了M2处理器性能的发挥。这一点想要优化比较困难,除非有一天瑞达集团足够强大,可以单独制定一套自己的接口标准,并推广出去,让众多的第三方厂商,接受这种标准。
更让乔瑞达欣喜的是,如此强大的M2芯片,功耗控制的却很好。待机功耗2W,双烤功耗也不会超过5W,整机功耗稍高一点,待机功耗5W,双烤功耗不超过10W,堪称节能典范。而且得益于石墨烯的超强导电性能,M2芯片的发热量很低,只需要贴一片薄薄的铝片,就能解决散热问题,根本用不到风扇热管之类的东西。这就意味着,使用M2作为处理器的笔记本电脑,和主机产品,完全可以采用被动散热系统,自此恼人的风扇噪音,将彻底说再见。
当天晚些时候,乔瑞达设计的服务器处理器,也走下了生产线。这款处理器,采用了M2处理器相同的核心和架构,不过核心数量增加到了72个,分别是小核4个,中核20个,大核48个。而且为了进一步的提升处理器的多线程处理能力,乔瑞达在中核和大核上,加入了超线程设计,于是这颗72核心的处理器,拥有了高达144个线程,性能堪称逆天。
此后的性能测试,也证明了这一点。这款全新的石墨烯处理器,在性能上,领先英特尔和AMD的顶级服务器CPU五十倍以上,功耗却只有后者的十分之一不到。可以想象,这样的石墨烯处理器产品,一旦解决了良品率问题,推向市场之后,将会在服务器领域,掀起怎样的狂风暴雨。
当天下午,乔瑞达将罗元凯、林孟松、和其它几位瑞达晶圆厂高层,叫到会议室,开了个短会。
“在正式开会之前,你们先把这两份文件看一下。”说罢,乔瑞达示意林孟松,将两款石墨烯芯片的性能测试报告,给会议室内的每一位高管都发了一份。
“哦,石墨烯芯片这么快就出研发成果了吗,林工你们的动作可真够快的!”
“这个我可不敢居功,主要还是乔总加入之后,给了我们不少的指导,这才能在短短一个月的时间内,拿下石墨烯芯片的生产技术。否则只靠我们这些老家伙,再有六个月,也搞不定。”
“石墨烯芯片就算研制成功,无非是多加两条生产线的事情,值得聚集这么多的人,开会研究吗?”
“MY,GOD,谁掐我一下,让我确认自己没有做梦。石墨烯芯片的性能竟然是硅芯片的几十倍,这怎么可能!”
“你确定今天不是愚人节,这样的玩笑可开不得。”
“如果这份报告是真的,那兴盛了几十年的硅芯片,将会很快迎来末日。至少在高端芯片领域,石墨烯芯片,将很快替代硅芯片的地位。”
“还好,还好,性能如此逆天的石墨烯芯片,诞生在咱们瑞芯晶圆厂的实验室内。如此咱们就掌握了先机,进可攻退可守,始终立于不败之地。”
“那咱们先前规划的,新建十条5nm硅芯片生产线,还搞不搞?”
“有了石墨烯芯片生产技术,当然是优先安排石墨烯芯片生产线的建设。至于5nm硅芯片生产线,很快会成为过时技术,建那么多干嘛。”
一开始拿到两份测试报告,一众公司高管,包括罗元凯在内,都有些不以为意。在他们的认知里,石墨烯芯片,就算研发成功,性能上比硅芯片也先进不了多少,生产成本却是比硅芯片高很多,工艺上也不成熟。石墨烯芯片想要全面替代硅芯片,至少也是十几二十年之后的事情了,现在根本就不用着急布局。
但是看过两份报告的详细内容之后,所有人都不淡定了。石墨烯芯片的性能,竟然领先传统贵芯片几十倍,这已经不是简单的技术迭代,而是而是整个芯片领域的重新洗牌。(本章完)