第十二章 產能不足

微電子系接下來兩個課題。

其一，把光刻精度從現在的100納米提高到80納米，並試著增加光刻規模。

光刻精度提升之後，晶體管會變得更小，相同數量的晶體管耗電量也會下降，現在的圖形控制芯片耗電量為42瓦，單純提高精度至80納米，不調整構架，保持相同數量晶體管時，最優解功耗會降低至27瓦。

精度提高之後才輪到規模，每次精度的提升都是換代，為了保證良品率，規模都要重新從小的做起。

晶圓產業的良品率和常規零部件的意義不那麽相同，比如現在中原地區普及的10微米精度的零件，一百個都不一定有個次品。

芯片就完全是另一回事，矽的純度做不到百分之百，越接近邊緣雜質會越多。雜質少芯片功耗會上升，勉強還能用，只是偶爾會莫名其妙的燒毀，稍微多那麽幾萬分之一雜質或瑕疵，就會導致芯片變成廢品。

所以單芯片規模（面積）增大，碰到晶圓瑕疵的概率也跟著變大，就會導致良品率降低，無腦提升規模的結果，會把生產變成一個從廢品裏找良品的遊戲。

大學下一階段的目標，是在精度換代之後，把芯片規模由現在的100平方毫米提高到144平方毫米，並試圖保證良品率，精度和規模兩項提升加在一起，足以讓晶體管翻倍還有一點余量，達成全面替代微型玄學圖形芯片的目的，生產成本也不會高太多。如果啥時候晶圓制備尺寸、純度再升個級，成本會比現在還低。

另一個課題是單片機。

如果沈文劍上輩子是專業的晶圓產業從業人員，就應該讓大學把目標直接瞄準單片機，這個東西的應用範圍比圖形芯片大的多，同樣是玉劍山因成本和市場規模問題很難做的市場。

單片機和圖形芯片從某種角度來看，是一個媽媽生的，或者說圖形芯片是單片機的一個變種。

它的定義是一片芯片上集成芯片（計算）功能、緩存功能、只讀儲存等一大堆東西，它本身就擁有一台計算機的全部功能。雖然性能上無法和全尺寸的設備相提並論，但因為足夠小，它的應用範圍非常大，比如自動洗衣機控制、紅外線遙控器、計算器、機床控制、燈光控制器等等，可以說沒有單片機，電氣化生活還是缺了點意思。

市場也是很清楚的，單片機的開發，就是為了全面取代玉劍山已經停產的各種外銷型芯片，實現功能覆蓋之後，產業也足以養活一個工廠，那時候才會真的出現芯片廠和晶圓廠，產能足夠之後反過來做普通人的民用市場。

因為已經做好了圖形芯片，單片機的開發也變得不那麽復雜，年內就能做出通用型單片機和機床用單片機，不過要達到實用化，都還有很多周邊工作要做。

現在的圖形芯片單純計算晶體管為八百萬個。起點看起來有點厲害，其實在幾年裏，也經歷過幾千個、幾萬個晶體管的樣品版本，不過那些都是研究光刻膠等周邊時臨時弄的，順便測試一下矽晶體管的性能。

接下來如果能順利把晶體管推到兩千萬個，全面替代前代玄學芯片就不存在性能障礙了，甚至有一些類型還會強出一截。

從現在開始計算，整個替代過程大概還需要三到五年。

稍微關注了下大學方面，沈文劍大多數精力還是放在西邊。

去年年初世界門開啟，最重要的工程卻是“變形金剛”系列產業鏈的建設。

“變形金剛”系列生產系統直到去年十月才全部完成精度調試工作，正式進入換代階段。

截止3035年一月底，包括十月前的試生產版和天火“手工拼裝”版，總計下線數量達到兩萬台，今年年產量預計能有八萬台。

一台“變形金剛”系列機器人，消耗的二代通用計算芯片是四片而不是一片，傳感集成器（腦袋）、手臂也需要計算芯片支持，如果再算上一些備用手臂和特種型號如戰術聯絡中心，平均還不止四片。這樣算下來，八萬台的年產量，僅僅二代通用計算芯片的消耗量就會達到三十四萬片以上，遠遠超出二代芯片二十萬片的產能。

話說回來，因為“變形金剛”系列機器人的邏輯處理能力大幅度提升，也沒有前代機器人的各種缺陷，像流水線作業調制好任務基本不需要多少後續管理，因此反過來增加芯片產能，其實也只是能量與原材料的堆積，並不會占用更多的管理人力。

不過芯片生產線還是要另外造的。

“機器人的芯片占用率太高了，院裏開會討論了一下，有幾個替代方案，師父給選一選吧。”劉香湘正在為芯片的事情做報告。

沈文劍接過平板翻了翻，也有點頭疼。