第521章 昆仑机房开建

GcA-301cGS的工作仅仅持续了不到10分钟，就完成了所有曝光。

刘高工按下暂停键。

“光刻完成。晶圆已取出，送显影。”

一片晶圆被从工件台上取下来，放进一个专门的盒子里，由一名技术员送到显影设备那边。

显影、定影、烘干。

技术员把处理好的晶圆放在显微镜下，刘高工凑过去看。

他看了几秒，直起腰，转过身。

“图形清晰，线条边缘整齐，无显影残留。光刻胶图形符合设计要求。”

首长点了点头，没说话。

接下来是刻蚀。

晶圆被送进刻蚀机，等离子体在真空腔体内生成，带着高能离子轰击晶圆表面，把没有被光刻胶保护的区域刻掉，留下精细的电路图案。

刻蚀完成后，光刻胶被去除。

技术员把晶圆放在显微镜下，这一次，看的时间更长。

“刻蚀深度符合要求，侧壁垂直度良好，无残留。第一层图案，成型。”

然后是薄膜沉积。

化学气相沉积设备在晶圆表面沉积一层二氧化硅，作为栅极绝缘层。

再沉积一层多晶硅，作为栅极材料。

然后是光刻、刻蚀、沉积、离子注入。

一层一层的电路，在晶圆上慢慢生长出来。

吕辰跟着人群，沿着生产线一步一步往前走。

光刻区、薄膜区、扩散区、金属化区。

每经过一道工序，晶圆就多一层图案，电路的雏形就多一分。

走到金属化区的时候，已经是中午了。

最后一层金属布线沉积完成，晶圆表面覆盖着一层银白色的铝膜，在灯光下反射着柔和的光泽。

技术员把晶圆放在显微镜下，刘高工凑过去看了很久。

然后他直起腰，转过身，看着陈光远。

“晶圆制造完成。电路图案完整，没有发现明显缺陷。可以送封装区了。”

陈光远点了点头，在笔记本上记了一笔。

“封装区准备。”

晶圆被送到封装区。

划片机把晶圆切割成一颗一颗的芯片，每一颗都只有几毫米见方。

键合机把金丝焊接到芯片的焊盘和封装基板的引脚之间。

封装机把芯片密封在陶瓷外壳里。

整个过程，大部分还是手工操作。

但今天只是第一版流片，几十颗样品，手工做就够了。

众人换下洁净服，出了制造中心，往产品中心走。

下午两点，第一颗封装好的KL-SRAm芯片从封装区送了出来，送到产品中心测试区。

芯片不大，比指甲盖还小一点，银灰色的陶瓷封装，表面印着白色的丝印字。

KL-SRAm。

陈光远把那颗芯片放在手心里，看了一眼，然后递给刘星海。

刘星海接过去，看了一眼，递给首长。

首长接过去，用拇指轻轻摩挲了一下封装表面，光滑，平整，没有毛刺。

他翻过来看背面，引脚光亮，排列整齐，间距均匀。

“测试。”他把芯片还给陈光远。

陈光远接过芯片，转交给早已带队等候的戚工。

戚工把芯片插到测试板上，测试板连着午马机，午马机的显示器上，测试程序已经加载好了。

他按下“启动”键。

午马机的屏幕上，一行一行的测试向量开始跳动。

地址00→写入55→读出55→校验通过。

地址00→写入AA→读出AA→校验通过。

地址01→写入55→读出55→校验通过。

地址01→写入AA→读出AA→校验通过。

......

一行一行，绿色的“pASS”在屏幕上不断刷新。

全地址读写测试，全部通过。

陈光远又换了一个测试程序。

数据保持测试。

写入数据，等待，读出。

等待时间从1毫秒开始，慢慢增加。

1毫秒，通过。

10毫秒，通过。

100毫秒，通过。

1秒，通过。

10秒，通过。

一直到100秒，读出数据依然正确。

静态随机存取存储器的数据保持能力，没有问题。

第三个测试程序。

环境适应性测试。

测试板被放进一个温箱里，温度从25度开始，慢慢往上加。

30度，通过。

40度，通过。

50度，通过。

60度，通过。

一直加到85度，芯片依然正常工作。

温度再往下走，零下10度，零下20度，零下40度。

全部通过。

戚工把测试数据汇总，写在笔记本上，然后转过身，看着所有人。

“KL-SRAm，所有测试项目，全部通过。”

车间里安静了一瞬。

然后掌声响起来。

不是那种热烈的、喧闹的掌声，是一种很沉的、很重的掌声，像潮水一样，从人群最前面涌起来，一路往后推，填满了整个产品中心，然后往制造中心、动力中心扩散。

首长站在那里，拍着手，目光从每一张脸上扫过。

刘星海摘下眼镜，擦了擦镜片，又戴上。

夏先生靠在实验台旁边，嘴角微微翘着，眼眶有点红。

王先生站在人群后面，双手在胸前轻轻拍着，手指关节粗大，指甲剪得很短。

KL-SRAm，静态随机存取存储器，存储容量不大，只有几Kbit。

但这是中国第一颗在2微米生产线上造出来的存储芯片。

掌声落下去之后，陈光远走到首长面前。

“首长，KL-SRAm流片成功。6305厂2微米生产线，完成验收。”

首长点了点头，转过身，看着所有人。

“同志们，今天是个好日子。2微米线，跑通了。KL-SRAm，造出来了。这是第一步。后面还有11颗芯片，还有昆仑1机，还有更多的事要做。”

他顿了顿，声音提高了一些。

“但我相信，你们能做出来。”

掌声又响起来了。

陈光远宣布暂时休息，大家去会议室开会。

产品中心的会议室是一个能容纳上百人的大房间。

长条桌摆成回字形，桌上铺着墨绿色的绒布，每个位置前放着一个军绿色的文件夹、一支铅笔、一个搪瓷缸子。

缸子里已经泡好了茶，茶叶梗浮在水面上，散发出一股茉莉花香。

刘星海坐在主位，左边是首长，右边是夏先生。

钱先生、王先生坐在夏先生旁边。

6305厂头头脑脑坐主席台对面，红星所集成电路实验室众人坐在左边，各家协作单位的代表坐另一边。

刘星海敲了敲桌子，会议室里安静下来。

“今天上午，KL-SRAm流片成功，2微米线验收通过。这是昆仑工程的一个重要节点，但不是终点。下面，请夏先生汇报昆仑1机的总体进展情况。”

夏先生站起来，走到黑板前，拿起粉笔。

他在黑板上画了一个三层结构的示意图。

“昆仑1机的选址，在计算机所院内，梁先生专门为昆仑1设计的机房，是一个三层建筑。”

他在最下面一层画了一条横线。

“地下一层，是电缆沟和配电设备。所有的电源线、信号线、接地线，都走地下，独立检修通道。配电设备包括双路市电输入、柴油发电机组、飞轮储能系统、UpS不间断电源。确保昆仑1机在任何情况下都不会断电。”

他在中间一层画了一个大方块。

“地上一层，是机房主体。层高5米，面积450平方米。恒温恒湿，22度正负0.5度，湿度45%正负5%。”

“机房内部，计划部署35台机柜，7乘5矩阵排列。设6个操作台，配昆仑-0作为终端，访问昆仑1机的算力。”

他放下粉笔，转过身，看着台下。

首长开口了：“基建什么时候启动？”

刘星海道：“今天，KL-SRAm流片成功，2微米线完成验收。这意味着，昆仑1机的芯片，可以开始批量流片了。因此，我建议，昆仑1机的基础建设，立即启动。”

首长点点头：“那就启动！”

夏先生点了点头，在黑板上写了一行字：昆仑1机基建，1968年1月1日，启动。

他转过身，继续汇报：“昆仑1机的各项准备工作，我简要汇报一下。”

他开始列举。

“电力系统，双路市电输入加柴油发电机加飞轮储能，方案已经论证完毕，设备已经订货，预计三月份到货。”

“恒温恒湿系统，空调机组已经采购，风管设计已经完成，施工队随时待命。”

“控制微程序库，已经编写了3000多条微程序，覆盖了昆仑1机指令集的70%。剩下的30%，预计3个月内完成。”

“板卡设计，正在进行。每块板卡要集成几十颗芯片，布线密度高，信号完整性要求高。目前完成了三分之一的板卡设计，剩下的预计6月份完成，红星轧钢厂掐丝珐琅电路板生产线随时待命。”

“机械结构，机柜、背板、连接器，方案已经定稿，正在加工样机。”

“人机交互，显示器、键盘、读卡机、打印机，全部采用午马机的成熟方案，不需要重新设计。”

他放下粉笔，看着台下。

“总的来说，昆仑1机的各项准备工作，都在按计划推进。目前的主要瓶颈，是芯片。”

他看着宋颜。

宋颜站起来，走到黑板前。

“昆仑1机需要12颗芯片，我已经汇报过了。今天流片的是KL-SRAm，相对简单。剩下的11颗，复杂度更高。”

他翻开笔记本，念了一组数字。

“KL-cU，主控核心，约2万门。”

“KL-cU-R，辅控核心，约2万门。”

“KL-VU，向量运算单元，约3万门。”

“KL-SU，标量运算单元，约1.5万门。”

“KL-cAchE，高速缓存控制器，约8000门。”

“KL-mc，主存控制器，约6000门。”

“KL-Ioc，I/o通道控制器，约5000门。”

“KL-Ic，中断控制器，约3000门。”

“KL-bUS，总线仲裁器，约2000门。”

“KL-cLK，时钟分配器，约1000门。”

“KL-dIAG，诊断控制器，约4000门。”

“KL-pwR，电源管理，约1500门。”

他合上笔记本，看着台下。

“12颗芯片，总计约10万门电路。这个规模，在两微米工艺下，是可行的。但设计复杂度高，流片风险大，从第一版定型，到最终确定设计，周期预估两年。”

他看着夏先生。

夏先生点点头：“昆仑1需要这12类芯片共计约1.2万颗。”

李怀德站起来：“6305厂两微米生产线，会全力配合昆仑1机的芯片流片，确保每一颗芯片都能按时、保质完成。”

刘星海点了点头，又看向夏先生。

夏先生道：“机房建设一年内完成，等芯片回来，板卡制造完成，立即开始整机集成。预计，1970年底之前，昆仑1机可以开始最终联调。”

首长听完，沉默了几秒，然后站起来。

“同志们，昆仑1机，是中国第一台向量计算机。它的意义，不亚于第一颗原子弹。原子弹是保卫国家的，计算机是建设国家的。造出来，咱们就能自己算弹道、算气象、算密码、算一切该算的东西。”

他顿了顿，目光从每一张脸上扫过。

“今天，KL-SRAm流片成功了，2微米线验收通过了，昆仑1机基建启动了。三步，都迈出去了。剩下的，就是一步一步往前走。”

他转过身，看着刘星海：“刘教授，我还是那句话，昆仑1机的事，你全权负责。需要什么，直接找我。”

刘星海点了点头。

首长看了看表，说还有一个会，先走了。

他走到门口，又回过头，看了一眼会议室里的人。

然后推门出去了。

会议室里安静了几秒。

刘星海坐回椅子上，拿起茶杯喝了一口水。

“继续开会。”

他看向陈光远：“流片的结果，详细说说。”

陈光远翻开本子。

“KL-SRAm，一共流片了176颗。封装后的成品，141颗。上机测试，134颗通过。良率76.1%。这个良率，在第一次流片里，是非常高的。”

他顿了顿，又补充了一句：“说明两微米线的工艺已经很成熟了。也说明设计是成功的。”

宋颜在旁边插了一句：“KL-SRAm的设计相对简单，存储单元是重复阵列，设计规则规整。剩下的11颗，逻辑复杂度高，版图不规则，流片风险大。不能因为这一颗成功了，就觉得后面的也容易。”

刘星海点了点头：“宋教授说得对。后面的芯片，每一颗都要认真对待。设计上，要反复仿真、反复验证。流片上，要跟6305厂紧密配合，及时调整工艺参数。”

宋颜道：“如果流片顺利的话，3月份之前，12颗芯片可以全部第一次流片完成。但具体情况还得上电测试，估计会再次修改2到3个版本，特别是KL-cU、KL-cU-R、KL-VU这三颗，规模太大，周期会更长。”

刘星海在本子上记了一笔，然后看向夏先生：“昆仑1机的板卡设计，什么时候能完成？”

夏先生想了想：“板卡设计分三批。第一批，电源板、时钟板、总线背板，这些相对简单，预计三月份完成。第二批，I/o板、中断板、诊断板、存储板，预计五月份完成。第三批，控制板、运算板，这些最复杂，预计七月份完成。”

他顿了顿，又说：“板卡设计完成之后，还要做信号完整性测试、电源完整性测试、热仿真。这些都需要时间。乐观估计，今年9月份之前，测试台可以搭建完成。”

刘星海点了点头，又看向理论组的陈教授：“微程序库呢？”

陈教授翻开笔记本。

“昆仑1机的指令集，一共64条。我们已经写完了47条的微程序，剩下17条，预计3月份完成。每条微程序都经过了仿真验证，功能正确，时序收敛。”

他合上笔记本：“微程序库不是写完就完了。等板卡做出来，还要在真机上跑一遍，确认没有问题，才能固化到只读存储器里。”

刘星海又看向包康建：“机械结构呢？”

包康建说：“机柜的样机已经加工出来了，正在做承重测试和振动测试。背板的连接器选型已经定了，样品正在测试。初步结果，都符合设计要求。”

他顿了顿，又说：“有一个小问题，机柜的散热风道设计，还有优化空间。现在的设计是从底部进风、顶部出风，但某些板卡的热点区域风速不够。我们正在调整导风板的位置，增加局部风扇。”

刘星海点了点头：“这个问题要重视。昆仑1机的功耗比昆仑0大得多，散热搞不好，芯片温度超标，稳定性就没法保证。”

包康建应了一声，在本子上记下来。

刘星海又问了几个方面的情况，大家都一一汇报。

最后，他合上本子，看着所有人。

“今天，KL-SRAm流片成功了，2微米线验收通过了，昆仑1机基建启动了。这是3个好消息。但后面的路还很长，颗芯片，几百块板卡，几十万条连线，几千个焊点，哪一个环节出问题，整机都跑不起来。”

他顿了顿，声音提高了一些。

“但我相信，我们能干成。光刻机做出来了，集成电路做出来了，午马机做出来了。昆仑1机，也能做出来。”

会议室里安静了几秒。

然后陈光远第一个鼓掌。

掌声响起来，比上午更沉、更重。

天已经快黑了，远处的制造中心还亮着灯，GcA-301cGS还在运行着，为下一批芯片的流片做准备。