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第174章 扬帆起航的计算机科学

“还要等我来?我不相信你们没有提前测试过!”关飞笑呵呵地跟他们每个人握手,风趣地说道。

“我们当然测试过了。可是没有经过司令的确认,最终认可,我们还是感到有些心里不踏实,总觉得好像是在做梦一样!”几个研究员笑得合不拢嘴,搓着手不好意思道。

“有什么不踏实的,无非就是这些电路罢了。”关飞笑笑,在他们急于开口前摆摆手,“好,好,把东西拿出来吧,我来一个一个全部测试一遍。要不然,你们也不能放心!”

他并不以为这批芯片会有什么大问题。

这个时代的集成电路水平,还处于发展初期,一平方厘米大小的硅晶元基片上,元器件集成度最高能达到三万左右。

国内虽说是跟着人家脚步走,但走得并不慢。

当美国人于一九四六年发明第一台计算机,国内于五七年,由哈尔滨大学研制出国内第一台模拟计算机,比西方晚了差不多十一年。

随后在第二年,就在苏联专家协助下研制出第一台数字计算机。

五六年,美国研发出第二代晶体管计算机。国内紧跟着在六三年,也研制出了第一台大型晶体管计算机,与西方相差七年。

****年,ibm研制出世界第一台集成电路计算机。随后国内于七三年也研制出自己的第一台全集成电路大型计算机,运算速度首次突破百万级。并且所用的操作系统,全部由自己开发。

至此,可以看出,国内虽然始终要比西方慢,但双方的差距一直在十年之内。最短的时候,追到了七年以内。

然而国内重理论、轻实践;重军用、轻民用的思想,对计算机研制带来了严重影响。

在国外逐渐将目光投向计算机小型化、商业化、民用化的时候,国内却矢志不渝坚持研制大型机、超大型机。以科研、军用作为研发目标,逐渐跟西方计算机发展思路形成了两条并行的道路。

小型化不是没做,但国家资源不足,在其中投入资源跟大型机相比相距甚远。而且小型机研制出来以后,基本都没有批量投产,只生产几台、十几台、数十台,多也不过一两百台,少量供给科研机构使用。跟美国蓬勃发展的商业用小型计算机、民用微型计算机相比,根本不是一个等量级。

不过即便如此,国内对于集成电路的研究却没停止。

集成电路制造所必须的光刻、氧化、扩散、蒸发等工艺,国内在六十年代就已学会。只是设备较差、具体的制备工艺掌握得不好,比起欧美,所生产的集成电路要差一个世代级。

比如这个时候,美国的集成电路制备水平大约是一万到三万之间,国内最好的水平就只能达到六千左右。

差距肯定有,还很大,但并非绝望。

关飞就不把这点差距看在眼里,晶圆制备、光刻技术、蒸发技术、氧化技术、扩散技术等关键制备技术,在这个时代看起来还高深无比,但在他眼中并不比制造晶体管更复杂。在他一年来的指导下,军分区半导体研究所已经取得了巨大成果,相继达到了美国同等水平。

军分区改造、自制的三英寸实验用晶圆制备机、光刻机等设备,精度高、控制精确,再由他优化了工艺流程,尽管产量还很低,但已经可以制备出集成三万元器件的处理起来。

前期两次试验,晶元制备良品率被很好地控制在百分之九十七上下,而集成电路制备的良品率则达到了百分之九十五。

对于集成电路制备来说,晶元制备良品率,与芯片制备良品率可不是相加关系,而是乘积关系。每多一个步骤,都会大幅降低最终产品的良品率产出。

因此,军分区目前的最好水平,是百分之九十二的良品率。

也就是说,从晶圆制备开始,一百块所需的最初原料投入,最终只能产出九十二块完好可用的芯片。

日本就是靠着专注于细节,十多年艰辛努力,对工人严苛的管理要求,在内存领域上彻底打败了英特尔公司。用英特尔公司自己的话来说,他们想尽一切办法,最终内存生产上的良品率,也始终比日本产内存低百分之十五到二十!

一块直径三英寸的圆盘上,能够容纳的芯片本就有限,良品率再低上百分之十五到二十,那成本还不高得飞起!

就算美、日两国的工人工资相当,英特尔也拼不过日本人。更何况日本工人的工资,只有美国工人的三分之二,那就更没希望了。美国内存厂商跟日本厂商斗了数年,最后败下阵来,不得不将市场拱手让出。

事实上不光是内存,处理器的制造能力,日本也不落下风。国力蒸蒸日上的他们,也雄心勃勃,加大投入,想要取代美国在处理器上的霸主地位。

然而处理器太敏感了,不是内存这种可以作为丢给日本的骨头。

设计上的先进思路、国力上的统治地位、全球计算机界的影响力、语言环境的不同,都让日本最终在处理器上的投入打了水漂,只能将自己研发的芯片用于游戏机,少量自制专供日本国内使用的兼容机。

关飞打算走的,其实也是这条路。

他没有研发出一款跨时代芯片,然后把美国人打得落花流水的念头。技术上没问题,但在政治上完全不可行——美国又不是真的*战士,傻子才会把事关国家要害的计算机领域,交给昨天还是敌人的中国

他是打着曲线救国的路线,通过在游戏机、数控机床等各种数控设备上,塞入自己的私货,逐步扩大军分区研发的纯中文处理器适用范围,增加市场份额,培养相关的软硬件人才。

这同时也是为了避免自己研发的各种产品,被竞争对手所破解。

不是完全不能被破解,任何静态的物品、程序,都会被人用专用设备识别、读取。但没有中文使用习惯,你看得懂吗?

等你费心费力破解了电路原理,我明天又出一款升级版了,你永远只能在我后面吃灰。

等你绞尽脑汁找到中文高手,弄懂了程序,我紧跟着就程序更新了,你还不是只能干看着!

研究小组负责人沈志翔慎重地取出一只铝合金手提箱,啪嗒一声,按下暗锁,轻手轻脚地打开箱子。他的动作十分轻柔,就像里面装的是易碎的精美瓷器,生怕自己动作大一点,就把它打破了。

所有的研究人员围绕在一旁,虽然明知道有面罩,还是尽可能地屏住了呼吸。但从迅速染上雾气的面罩,就可看出他们现在心中有多么激动。

箱盖掀开,露出里面一排排亮银色的芯片,每枚芯片长三厘米、宽二点五厘米,呈长方状。

这是关飞指导完成的小型方块平面封装技术,英文缩写为qfp。

这个时代,英特尔等还在采用老式的双排对称式封装,处理器看起来跟普通集成电路没什么不同。

但是这种封装方式简单归简单,但封装尺寸比核心芯片大很多,非常占安装位置。

而方块平面封装则不同,引脚从四条边引出,更加精巧致密。

它的缺点当然正好跟前者相反,封装后的难度较大。实验室小规模制备还可以,大规模封装必须专门的生产线,投入较大。而且这在封装方式,在现有测试设备上很难进行,要对其检测,同样需要专门的仪器。

不过这都不是什么难事。

在军分区半计划经济、半市场经济的混合经济模式下,稍许投入算不得什么,不过是给生产工人发工资、奖金,再给厂家一定利润而已。反正肉烂在锅里,他们拿到了钱,也是在军分区消费,最后还是通过各种渠道,回到军分区手中。

为了有良好的散热,这款处理器还采取了金属封装。

这只是实验室为了精益求精的做法,事实上等到处理器大规模投产,会改为陶瓷封装,以节约成本。再说,以这么点集成度,散发的热量哪里用得着金属外壳,陶瓷足以。

沈志翔小心翼翼,把箱子从台面上推过来,都不敢捧着递过来,就怕没接住,打翻在地上。

关飞尊重他们的工作,也是双手接过来,转到自己一面。

“测试仪呢?”他先是扫了一眼。

有生物副脑快速扫描,芯片表面的加工瑕疵丝毫也逃不过他的火眼金睛。

不得不说,沈志翔他们真是把这批芯片当成了宝贝,每一枚都制作得精美异常,在灯光下熠熠生辉,像是艺术品一般

亮银色金属封装表面,凸起的“精算”字样,及镰刀铁锤的标记非常醒目。

最下一方,还印有一行小字“偭定人民军军分区半导体研究所,集成电路制备技术中心,一九八零”!

每枚芯片都有编号,从001,一直排到092。

沈志翔等人发现关飞瞄了那行小字一眼,不觉有些不好意思,赧然道:“其实我们只是闹着玩,当初只想把研究所的名称印上去……”

其他几个研究员也是嘿嘿地笑着,手不由自主抬起来,隔着头套挠着后脑勺。

关飞伸出食指,摇了摇:“你们做得很对!对于作出贡献的集体和个人,我们给予物质回报只是作为工作的等价交换。但是我们更追求超越物质的精神目标,这是我们跟西方资本主义最大的不同。你们做出了贡献,得到与之相称的荣誉是理所当然。在正式投产时,这行字我们会保留下来,让更多人能够知道,是谁研发了它!只不过,你们也知道,我们的产品很大一部分是出口到欧美,所以前面的人民军这部分肯定是要去掉的,以后就印‘军分区半导体研究所,集成电路制备技术中心’字样吧。”

他看着面露喜色的沈志翔等人,轻轻摇摇头。

若是这第一批芯片保留几十年以后,单是上面001的编号,恐怕就值一大笔钱吧。不过也没什么,东西造出来就是用的,等正式投产,再生产一批001,让每位参与研发的科研人员、工人都保留一枚作为纪念,也是个不错的主意。

关飞微微一笑,轻轻捻起一枚芯片,放入专用测试仪器的插脚,按照操作顺序,以此读取各引脚电流数据。

这套军分区自制的测试仪非常先进,信号经由内部处理器识别,自动跟固化的数据库进行对比,立即在条状液晶屏上显现出相关参数。每测试完一项,就随即显出一个英文单词——pass,意即通过!

可惜还没制作中文字库,各种仪器设备,还是采用英文标识。

等解决了处理器、内存等集成电路以后,就抓紧时间制作出中文字库芯片来。没有中文字库,有了中文处理器也不好对其编译,这当然不行。制作出字库以后,还要重新开发出中文操作面板的仪器设备,对军分区现有设备来此大更新。至于旧的,看是国内要,还是通过香港卖出去都行。

关飞脑子里快速思索,手中动作全交给了生物副脑。

自动化检测仪的速度很快,密密麻麻的引脚、内部固化的数十条指令,眨眼间就检测完毕。虽然由于无法识别中文指令,液晶屏上显现为乱码,但pass的字样还是表明电路识别正确。

九十二枚芯片,只用了十来分钟就全部都过了一遍。

通过率,百分之百!

看着最后一枚芯片通过检测,沈志翔等人全都露出喜悦的表情,情不自禁地抱成一团。

虽然是不到一百枚芯片,却代表着军分区有了自己的处理器制造能力。以后再也不用从国外购入昂贵的芯片,而可以全部自制!

军分区的处理器事业,此时此刻,就在这间小小的实验室内,扬帆起航!