湾区,微新半导体二期工程。
看着眼前这片把GAMENOVA近期利润一口气吃光的无底洞,即便是林立新都难免有些肉疼。
就不说设备了。
单单是超净间的升级,就花掉了超4.5亿,甚至逼近5亿美金。
五亿啊!!!
这是真正意义上的拿着钞票往火堆里丢。
NEXUS烧了大半年的额度,让晶圆厂一口气全追平了。
对于半导体产业,一直以来都有一个误解。
好像只要有了先进的光刻机,那就可以凭空造出来先进的芯片。
但事实上并非如此。
某种意义上来说,光刻机这种直接找厂商采购的现成设备,反倒是最好解决的一环。
超净间的升级绝对是逃不开的一环。
这一次的升级目标是全线挺进0.8微米级制程,甚至部分高精尖产线要进一步尝试挑战深亚微米级工艺,1微米和2微米制程的廉价芯片则是全权由一期负责。
0.8微米是什么概念呢?
这么说吧,一根头发的宽度大概是70微米。
但凡在加工过程中有一根头发出现在产线上,都能导致整片晶圆直接报废。
这种事情倒还好。
大不了找一群秃子或者带发网嘛。
但头发能防住,灰尘可防不住。
标准正常办公环境内,空气里的一粒灰尘就有近20微米大。
落在晶圆上同样会导致灾难性的后果。
一片标准6英寸晶圆上但凡落入一粒灰尘,都有可能导致数十颗芯片一起GG。
不升级超净间,那就等着良品率断崖式下跌吧。
到时候良率上不去,芯片价格蹭蹭涨,整个美光都得跟着完蛋。
更不要说蓝光LED和液晶屏那边的良率问题都还没有解决呢。
刨掉超净间的开支,剩下的设备采购、人力、工艺研发和软件等等开支,林林总总地又花掉了近两亿美元。
PokePal和广告业务刚刚注入的现金流被一口气抽了个干干净净。
连带着以往几款游戏的投资也都跟着砸了进来。
“真就无底深坑。”
光是计算一下后续的进一步支出,他便一阵牙疼。
要知道这玩意儿还不是现代的纳米级晶圆厂呢。
这特么居然只是个深亚微米级的晶圆厂。
不得不感叹科学技术进步之快。
谁能想到半导体技术的进步居然高度集中在90年代后这短短的几年内。
“罢了罢了,也算是一条必经之路。”
再贵也得投。
半导体技术只能一步一步爬。
往好处想,起码每一分钱都能值回票价。
整个90年代,正是互联网泡沫起飞的时期,也是半导体需求飞速上涨的时期。
随便做几笔代工外包,再卖卖硬件,早晚都能赚得回来。
比起英特尔、IBM和NEC这些真正的头部大厂,自己这儿的支出反倒不算很高。
“别肉疼了,二期可是全线i-line光刻胶,理想状态下哪怕未来突破深亚微米级,我们也只需要升级超净间就够了。”
薇薇安走到他跟前调笑了一句。
在此之前,微新半导体这边几乎是全线采用g-line,也就是436纳米波长的光源。
面对0.8微米+的制程环境下,它好用的要命。
成本低,技术成熟,且稳定。
但到了0.8微米以下,甚至是到了0.5微米级,这玩意儿就不太靠得住了。
一期工厂不是没能耐做出0.5微米制程的芯片。
但良率实在是低的感人,完全不具备任何商用价值。
到了现在这个阶段,g-line就已经完全不靠谱了。
于是波长更小的i-line便成了最经济的选择。
这个所谓的g-line和i-line,其实指的就是高压汞灯光源的其中一条谱线。
通过滤光片将特定波段的光源过滤出来。
通过特殊镀膜的高精镜头聚焦,在光刻胶上曝光。
不难发现,仅仅是光源波段的简单修改,就导致整个光刻系统都必须完全重新定制。
从镜头到镀膜到光刻胶到MASK,甚至是软件系统都没法复用。
也算是晶圆厂升级的又一个开销大头了。
“贵是贵,不过好处也是显而易见的嘛。”
林立新倒是很看得开,说是心疼,但他当然也清楚这件事的必要性。
升级到i-line级别,意味着在未来很长一段时间内,晶圆厂这边都不需要考虑再更换设备的事了。
i-line一直到0.35微米的深亚微米级制程下都还有一定的战斗力。
甚至直到千禧年后,i-line工艺的中低端芯片和液晶面板也一直都是消费市场的主力。
再往后的DUV深紫外线和EUV极紫外光,即便是他现在想做,这个地球上也没有人能做得了。
如果真的要弄,那是真的需要林圣自己从零开始完全手搓。
在全面升级i-line的条件下,他们现在完全可以直接把现有的芯片迁过来。
甚至连设计都不需要改,只需要缩放一下Layout,就可以直接投入生产。
原本一片晶圆只能生产100颗,用上了新工艺,同样的一片晶圆现在能切出150颗还要多。
更不用说良品率的大幅上升了。
单就说性价比的话,那是真的跨越式进步。
“目前计划是把ATHENA和NovaRadeon的产业都迁过来,哦对了还有咱们的内存颗粒。”
薇薇安盘算道,心中也是跟着激动起来。
如果说制程升级后谁受益最大,那莫过于是内存片了。
存储就是密度的天下。
密度越高,容量自然就越大,这是显而易见的。
凭借现在的工艺,理论上来说他们可以随随便便就搓出一大坨Mb级的内存片,16Mb都可以做得出来。
也就是2MB级别。
“内存当然要迁,不过处理器和显卡的话未免太浪费了,我会为它们设计二代的架构。”
林立新摇摇头。
新的工艺,带来的是新的可能。
尤其是此刻的他,也跟设计出ATHENA那会儿不同了。
进化后的【俺寻思之力】可以帮助他轻松逆向各种半导体架构。
秉持着小开不算开的思想,林立新进行了一些简单的调查学习。
“前阵子我去拆了拆MIPS和SPARC的几颗旗舰处理器,哦对还有摩托罗拉的。”
在这个年月,能在几家头部芯片厂做事的,无一不是人类里面的佼佼者。
他们的思想是最宝贵的财富。
通过拆解这些处理器,足以逆向出很多宝贵的知识。
“我认为英特尔的路线有一定的参考价值,我们也要为ATHENA加入L1缓存。”
全新的制程,带来的是比以往任何时候都要迷你的SRAM。
小到可以集成到处理器里。
小到能为处理器塞入整整16KB的一级缓存。
16!KB!
要知道几年前风靡全球的任天堂红白机,整机内存和显存加在一起也没这么大。
FC红白机的内存只有可怜的2KB。
可这在当时也已经是高端配置了。
而现在,光是处理器自己的一级缓存就能做到整整16KB!
内存更是早就到了MB级别。
“加入缓存?”
“是的,而且是很大的缓存,Vivi,ATHENA是一颗游戏机专用的处理器。”
林立新点点头。
这一点一直都是ATHENA的缺陷,也是过去工艺限制下的无奈之举。
“对于电子游戏来说,最大的瓶颈其实不在计算,好吧,至少大部分游戏是这样。”
很多游戏其实根本吃不了多少计算消耗。
绝大部分的时间都在做两件事。
等图形芯片,以及等内存。
图形这一点没办法,只能靠升级显卡规格来解决。
至于第二点,解决方案那就有说法了。
最简单的办法自然是升级内存规格嘛,做的更大更快,有更高的频率,自然会更灵活。
但现在,摆在林立新面前的还有另一条路。
L1缓存。
直接让CPU自己拥有一定额度的Cache缓存,甚至还有大量的超大寄存器。
这意味着CPU可以直接将数据塞在自己的缓存里,不需要频繁跟内存交换数据。
一来一回,足以节约大量的时间。
对于大量内存敏感的电子游戏来说,这种提升是肉眼可见的。
只有交换频率较低,使用相对没有那么频繁的数据,才会丢进内存里。
更多静态的资源则是直接留在硬盘里。
“但这样的话,数据交换本身也会占用大量的指令吧?”
处理器是个大忙人,无时无刻都在疯狂地处理大量的业务。
随着数据量越来越大,存储空间越来越大,这部分业务对CPU的负担也开始越来越重。
尤其是ATHENA本身就是原生异构计算的架构。
在ATHENA的工作环境下,内存、显卡、光驱、硬盘等各个域,都有自己的缓存空间。
甚至是就连方向盘这种外设,都有自己的小型缓存。
“你说得对,所以我去拆了一下MIPS的R4000做研究。”
林立新一乐。
MIPS-R4000,就是3DO用的那颗号称是全球首颗64位处理器的玩意儿。
“我们可以在处理器里加入一个8通道的DMA,将所有的数据交换工作都让它负责,处理器仅仅负责发号施令。”
这个功能绝对是对电子游戏特攻的。
大量的频繁数据交换本就是电子游戏很难避免的问题。
有了DMA负责这部分内容,处理器可以释放出一大堆资源来做更重要的事。
加上过去因为制程限制做不到的分支预测和乘积累加运算电路……
ATHENA-II虽然还是老样子,无法用于通用计算。
但在电子游戏的世界,她会是一颗领先时代数年的绝对王者。