會議到最后,根據各人自愿,技術部的人員被劃為兩個部分o
一部分,仍然繼續進行電機、電池生產及后續提升研究o另一部分,則調入新成立的儀器儀表項目組o
新的項目組,張叢偉副部長負責管理,由史琳擔任組長,主持具體的研發工作,陳鎮理高級工程師擔任她的副手,協助她進行儀器儀表研發o
白云天允許項目組抽調十名左右的技術員參與開發,但要求其中新入職的大學生人數不得少于半數o
相對于技術已經定型的老技術員,他更期待這些大學生o
這個項目,對于這些剛入職不到半年的年輕人來說,就是一個極佳的鍛煉機會o
會后,他留下急著回去組建團隊的史琳、陳鎮理,詢問道:“關于數字型儀表的開發,你們決定從哪里著手?”
“我需要一點時間,首先要了解一下國內的集成電路工藝o等摸了底,我們才好確定采用什么架構,從而有針對性地進行設計o”史琳雖然急不可待就想開始工作,但是頭腦仍很清楚,并沒有盲目決定方向o
白云天對她的回答很滿意o
模數轉換器,說到底還是一種半導體產品o因此它的產品性能如何,完全取決于半導體制程工藝o否則,縱然設計出了最完美的電路,做不出來也是枉然o
“這點我可以給你一個準確地答案:目前國內的集成電路制程工藝,仍以五微米為主o不過國家七五計劃,投入二十億建設的華晶電子、華越微電子、貝嶺微電子制造、飛利浦半導體、首鋼日電電子這五家半導體制造廠,已經先后建成或是接近完工o他們擁有六英寸晶元制備技術,采用的制程工藝為s工藝,最高線寬為三微米,集成度大約為六千,以后隨著技術積累,大概還能有所提升o具體的數據,你需要向對方征詢一下o”白云天給了他們一個肯定的答復o
“只有三微米?”陳鎮理很是失望o
三微米是什么概念,放在半導體產業,也就相當于美國七六年的水平!
英特爾公司七六年推出的第一批次8085微處理器,就是采用的三微米制程技術,芯片集成度為六千晶體管o但兩年以后,他們改進了制程工藝,同樣三微米線寬,他們卻集成了兩萬九千個晶體管o
國家投資二十億,重點建設的集成電路基地,卻只能達到美國七六年的水平,而且還是最初期水平!
史琳、陳鎮理非常失望o
白云天對他們的態度深有同感o
美國八二年推出的86,就將制程技術提升到了一點五微米,集成度十三萬晶體管o三年后,86同樣采用一點五微米制程技術,集成度卻達到了二十七萬o
而四年前,英特爾發布的486微處理器,就采用了一微米制程技術,集成度高達一百六十萬o
今年最新發布的奔騰芯片,制程技術已經提升到了零點八微米,集成的晶體管更是達到空前的三百一十萬!
而我們,最新建成的集成電路基地,卻還在為六千的集成度而沾沾自喜o
差距太大了!
“這樣的集成度,大概勉強能將所有電路,塞進一塊芯片,但是性能嘛……”陳鎮理噠噠嘴,不再往下說了o
早期的模數轉換器,由于當時只有s半導體工藝,所以只能將模擬電路部分專門拿出來,制作一塊芯片,數字部分制作一塊芯片o
還是s技術出現以后,才能將所有電路放在一塊芯片上o
如今國內引進的設備,倒是屬于發展成熟的s工藝,集成度高于早期的s制程技術,將模數轉換電路全部集成到一塊芯片上倒不是難事o
但問題是,受限于集成度,這樣制作出來的模數轉換芯片,也最多達到國外七十年代末的水準o
史琳、陳鎮理情緒都有些失落o
“你們以前不是做過一次數字萬用表嗎?當時你們是怎么解決的?”白云天好奇地問道o
史琳苦笑道:“就像您在會上說的一樣,轉換芯片我們是買的進口貨,十二位的模數轉換芯片,花了我們四十多美元!這么貴的芯片,我們根本用不起,所以制作出來幾個樣品以后,我們就放棄了o”
白云天倒沒有再責怪他們的意思,只是陷入了沉思o
史琳、陳鎮理也不想說話,都在默默思考,如何用手里有限的資源,盡可能將數字萬用表做出來o
會議室內陷入一片寂靜o
“我有一個想法……”白云天咳嗽了一聲,打破了會議室的安靜,開口道o
史琳、陳鎮理抬頭看向他o
“關于模數轉換電路的結構,來來去去無非就那么幾種o什么逐次逼近型、全并行型、積分型、壓頻變換型等等o這里面,逐次逼近型、全并行型這兩種,因為電路復雜,需要更多的分壓電阻和比較電路,對集成度要求較高,我覺得可以排除o接下來,積分型和壓頻變換型相對較容易實現,成本也不高o但它們缺點也很突出,比如積分型的工作速度較慢,壓頻變換型不但與之類似,工作速度慢,同時還需要更多的外圍電路來幫助完成轉換……”
他說得內容都是行內人一聽就懂的,但非常專業,而且問題抓得很準o
史琳、陳鎮理一聽,就知道他絕非外行o
“我有個想法,比如積分電路,我們能不能犧牲一點集成度,然后做兩個簡易的積分電路,對輸入信號連續進行兩次積分運算……”
“但這并沒有改變它的缺陷,反而會進一步降低轉換頻率!”史琳毫不客氣地指出問題所在o
“沒錯!這樣一來,工作速度會進一步降低,但是,它的轉換精度提升了!原本只有八位的精度,如此一來,就能提升到十二位——與現行國外進口中高檔芯片相當!”白云天眨眨眼,狡黠地說道o
史琳、陳鎮理愣了片刻,然后嘭地一下站了起來,連身下的椅子被碰翻了也不管o
“我還有一個想法:比如說,我們是不是可以在盡量降低元器件數量的情況下,設置多重級聯電路,每一級只要一個采樣/保持電路、一個低分辨率的轉換電路、以及一個求和電路o對于要求反響速度快的測量,我們只需要其中一級或是兩級電路工作,然后快速給出結果o等到要求高精度的時候,則所有電路全部工作,從而多重解析,得到較高的精度……”
“太棒了!”
史琳猛然一掌拍在會議桌上,激動得無以復加,雙手抱胸,右手捏著下巴,在會議室里團團轉圈,嘴里念念叨叨,已經開始根據白云天的思路,思考電路應該如何設計o
陳鎮理更夸張,也不跟白云天說一聲,就跑了出去,不知是不是回辦公室鋪開稿紙進行運算了o
白云天微微一笑o
他所說的第二種解決方法,后世叫做流水線型,而在本時空尚未出現o
是,國產半導體確實不行o
但他還有無數后世的先進解決方案,可以抵消這個差距,以較差的工藝水準,接近或達到國外先進的芯片技術o
你有制程工藝,我有先進設計,誰怕誰啊!
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