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第167章 芯片攻坚:光学计算单元的瓶颈

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星火总部地下三层,“纯白殿堂”超净芯片研发中心。与成功反制温斯顿联盟、将其逼入狼狈境地的外界喧嚣相比,这里的气氛却凝重得如同暴风雨前的低压中心。空气中原本略带甜味的化学洁净气息,此刻仿佛也掺杂了一丝焦灼与汗水的气息。

何月山站在第二代“星火”芯片原型测试区的观测玻璃后,目光锐利如手术刀,仿佛要剖开那静静躺在精密探针台之上的、仅有指甲盖大小的硅基生命体。代号“边缘之光·进阶”的芯片,其内部集成的革命性光学计算单元,正成为横亘在理想与现实之间的一道看似难以逾越的天堑。

芯片负责人邓康站在他身旁,原本因量子计算和反间谍胜利而带来的些许振奋,早已被连日鏖战的疲惫和眼前的困境冲刷得一干二净。他手中战术平板上的数据曲线,不再是令人兴奋的陡峭上扬,而是充满了令人心悸的波动与平台。

“问题比我们预想的更棘手,月山。”邓康的声音沙哑,带着浓重的鼻音,显然又熬了一个通宵。“光学计算单元的良率,在进入纳米级三维堆叠工艺后,出现了断崖式下跌。目前……不足百分之三。”

百分之三!这意味着每制造一百颗芯片,只有三颗可能通过初步功能测试,而能达到设计性能指标的,更是凤毛麟角。这对于耗资数以亿计的全流程流片而言,无疑是灾难性的。

“具体卡在哪里?”何月山的语气依旧平稳,但熟悉他的人能听出那平静之下压抑的波澜。

“主要集中在两个方面。”邓康快速切换着屏幕上的图表和数据,“第一,是 **‘光子-电子界面转换效率的纳米尺度不稳定性’**。”

他调出一组高倍电子显微镜图像和对应的能谱分析数据。“你看,在设计上,我们利用‘伏羲’优化出的‘谐振光子晶体波导’,理论上可以实现近乎零损耗的光信号引导和光电转换。但在实际制造中,当特征尺寸缩小到20纳米以下时,由于原子级外延的极微小偏差、界面应力,以及制造过程中难以完全避免的量子隧穿效应,光子与电子在异质材料界面处的能量交换变得极不稳定。表现为转换效率在不同芯片、甚至同一芯片的不同单元间存在巨大差异,并且随温度、电压波动极其敏感,导致计算错误率飙升。”

图像上,那本该完美平滑的界面处,呈现出如同被微观风暴肆虐过的崎岖地貌。这意味着光信号在进入电子世界“翻译”时,出现了大量的“误读”和“信息丢失”。

“第二,是 **‘光学单元局部热点的失控性累积’**。”邓康切换到热成像模拟图。在芯片运行模拟高负载任务时,代表光学矩阵计算核心的区域,亮起了数个刺眼的红色斑点,温度远高于设计阈值。

“光学计算虽然理论上功耗低,但在进行大规模并行矩阵运算时,特定纳米结构对特定波长光子的吸收和散射会产生高度集中的能量沉积。我们之前基于‘磐石之心’副产物研发的‘微纳拓扑导热薄膜’,在二维平面散热时表现优异,但在应对这种三维堆叠结构内部、深度纳米尺度的瞬态高热流密度时,其界面导热效率出现了瓶颈。热量无法被快速、均匀地导出,导致局部温度飙升,引发材料性能退化、信号串扰,甚至直接烧毁光学单元。”

他指着其中一个最亮的红点:“这里,一个关键的光学干涉器结构,在连续72小时的压力测试中,因为局部过热导致折射率发生不可逆漂移,整个单元的计算功能彻底失效。”

良率低下,性能不稳,可靠性存疑——这三个致命问题,如同三座大山,死死压住了“边缘之光·进阶”迈向成功的道路。一次全流程流片的巨大成本,如同一柄达摩克利斯之剑,悬在每一个核心研发人员的心头。如果无法在流片前解决这些问题,那么这次被寄予厚望的芯片迭代,很可能将以惨痛的失败告终,不仅浪费巨资,更会严重打击星火在高端芯片领域的士气和声誉。

“材料和工艺团队怎么说?”何月山问。

“他们已经竭尽全力了。”邓康叹了口气,“异质材料原子级精准外延、深紫外与极紫外混合光刻……这些工艺本身就已经逼近当前全球半导体制造的极限。每一次参数的微调,都需要上百次的实验迭代,成本高昂,进展缓慢。负责光学单元封装的工程师,已经连续一周睡在实验室了,眼睛里全是血丝。”

何月山沉默地看着测试台上那枚小小的芯片。它凝聚了“伏羲”天才的架构设计、S-qRh理论启发的物理灵感、以及工程团队数百个日夜的汗水。它本该是星火通往下一个时代的钥匙,如今却可能因为制造工艺上最后几纳米的障碍而功亏一篑。

他深知,这不仅仅是技术问题,更是一场对意志力和极限研发能力的考验。温斯顿的外部威胁暂时被压制,但内部的这座技术堡垒,必须靠他们自己用智慧和坚韧去攻克。

“把所有故障芯片的详细分析数据,包括界面的原子结构图像、热点的精确位置和温度分布、以及所有失效模式的分析报告,全部同步给‘伏羲’。”何月山下达指令,声音沉稳而坚定,“启动‘伏羲’的‘多物理场协同优化推演’模式,让它从材料、结构、工艺、热力学、甚至量子效应多个维度,重新审视这些问题。”

“另外,”他转向邓康,目光灼灼,“通知所有相关团队负责人,半小时后,在‘思想熔炉’会议室召开紧急技术攻坚会。我们需要打破现有的思维定式。光学计算单元的瓶颈,不能仅仅靠在现有路径上修修补补来解决。我们必须找到一种……颠覆性的思路。”

邓康精神一振,从何月山的话语中,他感受到了一种不容置疑的决心和力量。“明白!我立刻安排!”

何月山最后看了一眼那枚命运未卜的芯片原型,转身大步离开观测区。他的背影在洁净室冰冷的灯光下,显得异常挺拔而坚定。

他知道,这又是一场与时间和技术极限的赛跑。第二代“星火”芯片能否成功,不仅关系到星火自身的算力基石,更关系到“伏羲”的进一步进化、量子-经典混合计算的实用化深度,乃至整个宏图伟业的推进速度。

芯片攻坚战的号角,已经吹响。这一次,他们面对的敌人,是无情的物理规律和制造工艺的极限。而能够战胜这一切的,唯有超越常理的智慧、近乎偏执的坚持,以及……或许,还有那源自未知领域的,一丝灵感的火花。这火花,可能来自“伏羲”超越人类的计算推演,也可能来自那神秘的“磐石之心”与“全局背景场”的深层启示。无论如何,这场战斗,只能胜利,不能失败。

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