2015年11月13日,清晨。“深渊”实验室。
昨夜广场上那场盛大婚礼留下的红灯笼还未摘下,空气中似乎还残留着鞭炮燃放后的硫磺味,以及人们欢庆时的余温。
但在地下三层的核心禁区,气氛却冷得如同极地。
这里没有喜字,没有笑声,只有空气净化系统发出的低沉嗡鸣,以及弥漫在空气中的、那种特有的光刻胶和臭氧混合的味道。
王博还穿着昨天当伴郎时的那件白衬衫,只是领口已经被扯开了,袖子卷到了手肘,满眼都是骇人的血丝。他脚边的垃圾桶里,堆满了空的红牛罐子。
在他的左手边,监控屏幕显示着*“盘古2号”光刻机的运行状态。那是用另一台尼康机身改装的备用机,目前主要负责28nm*工艺的中低端芯片生产。绿灯常亮,良品率稳定在92%以上——但这并不能让王博开心。
因为在他的正前方,那是向阳集团的旗舰——“盘古1号”。
这台被沈瑞和王博团队魔改到极致的浸没式dUV光刻机,此刻正处于停机状态,警示灯闪烁着刺眼的红光。
“数据出来了吗?”
林向阳推门而入。他换回了那身深色的商务风衣,带着一身深秋早晨的寒气,脸上没有丝毫大哥新婚大喜后的松弛,只有一种属于统帅的冷静与肃杀。
王博没有回头,只是死死盯着电子显微镜下的那张晶圆切片图,声音沙哑得像吞了一把沙子:
“出来了。良品率……还是崩的。”
他按了一下回车键,大屏幕上出现了一张放大的芯片电路图。
原本应该笔直如刀切的Fi栅极,此刻看起来却像是被虫蛀过的烂木头。边缘模糊,线条扭曲,甚至在关键的连接点发生了严重的错位。
屏幕右上角,跳出一个触目惊心的数字:8.7%。
“这是第四次流片的结果。”
王博指着那个数字,痛苦地抓着头发,“林总,我们是不是太贪心了?用一台原生分辨率只有45nm的光刻机,去强行冲击14nm……这简直是在用斧头雕刻米粒。”
林向阳走到控制台前,看着那张惨不忍睹的切片图。
他当然知道这有多难。
盘古1号虽然加装了浸没式系统,将等效波长缩短到了193nm以下,但物理极限摆在那里。要想制造出对标苹果A9和高通骁龙820的14nm芯片,单次曝光根本不可能,连双次爆光也不可能。
唯一的办法,就是四重曝光。
“说说具体问题。”林向阳的声音平静,没有责备。
“对准精度。”
王博拿起一只马克笔,在白板上画了四条重叠的线。
“做28nm的时候,我们用的是双重曝光,只要把两次曝光的线条对齐就行,这我们已经玩得很溜了。但是14nm……需要四次。”
“第一层曝光,定骨架;第二层,切侧壁;第三层,填空;第四层,修边。”
王博的手有些颤抖,“这四次曝光,就像是四层积木。只要其中一层的光刻机台发生哪怕0.5纳米的机械漂移,或者光刻胶的涂布厚度有万分之一的不均匀,四层的误差就会叠加、放大。”
“最终的结果,就是刚才看到的——电路短路,芯片报废。”
“8.7%的良品率……”
苏清河不知何时站在了门口。她手里拿着那份刚出炉的财务简报,神色严峻。
“这意味着单颗芯片的制造成本超过800美元。如果我们把这个成本转嫁给消费者,‘火种·涅盘’的售价将超过6000元。”
苏清河走到两人身边,低声说道,“向阳,华尔街那边已经听到风声了。科恩今早在bc上放话,说向阳集团的婚礼是‘最后的晚餐’。他说我们在挑战物理学的极限,结果只能是撞得头破血流。”
“林总,要不把旗舰机的芯片也降级到28nm?”
旁边的副总工程师试探着建议,“虽然功耗高点,性能差苹果一代,但盘古2号那边很成熟,良品率有保障。至少能活着。”
“不行。”
林向阳斩钉截铁地拒绝,“如果是那样,我们搞‘方舟’,搞‘太初’架构是为了什么?如果核心还是上一代的技术,那所谓的‘涅盘’就是个笑话。”
“苹果用的是台积电的16nm,三星用的是14nm。如果我们退回28nm,我们就永远是二流。”
林向阳闭上眼,手指轻轻敲击着控制台的桌面。
地下三层实验室里,除了风扇声,死一般的寂静。
物理的墙,真的撞不破吗?
dUV光刻机就像一个老迈的画师,手已经开始抖了(机械精度极限),却被要求画出比头发丝还细一万倍的工笔画,而且要连续画四次,完全重合。
这在物理上,似乎是个死局。
突然,林向阳的脑海中浮现出昨天婚礼上的画面。
那50架在空中翩翩起舞的无人机。深秋的风很大,吹得无人机东倒西歪,但最后它们还是精准地组成了一个“家”字。
为什么?
因为王博写了一套极其复杂的反馈补偿算法。无人机虽然会被风吹歪,但传感器感知到环境偏差后,飞控系统会瞬间计算出反向的动力,把它“拉”回来。
风是不可控的物理量,但控制是可计算的数学量。
“老王。”
林向阳猛地睁开眼,目光如炬,那是属于顶级战略家的直觉在闪光。
“既然物理上有偏差,那我们就用数学补回来。”
“什么意思?”王博愣了一下,揉了揉满是红血丝的眼睛。
“你昨天搞无人机编队的时候,是怎么解决风的干扰的?”林向阳问。
“那是实时反馈啊。我知道风往左吹,我就让电机往右使劲……”王博下意识地回答。
“光刻机也是一样的道理!”
林向阳走到白板前,拿起笔,在那个“重影”的图案上,画了一个奇怪的、扭曲的形状。
“光在经过狭缝时会发生衍射,这就是物理上的‘风’。四次曝光的误差叠加,就是‘乱风’。”
“既然我们知道它会‘歪’,那我们为什么不在掩膜版上,故意把它画歪一点呢?”
林向阳在白板上画了一个像狗骨头一样两头大、中间细的图形。
“这叫opc-光学临近效应修正。我知道我们一直在用。但现在的opc是基于规则的,查表法解决不了四重曝光的非线性误差。”
“你需要一个更聪明的脑子,去预判光的行为。”
“AI。”
林向阳吐出了这个词,“用深度学习。”
“AI?”王博和苏清河同时惊呼。
“对。向阳云每天处理数亿张图片,我们的AI在图像识别、边缘检测上的能力已经是世界顶尖的。”
林向阳的语速越来越快,思维像闪电一样划破黑暗,“既然AI能从模糊的监控录像里还原出罪犯的脸,那它能不能从模糊的光刻图案里,‘反推’出原本的掩膜版应该长什么样?”
“这就是ILt-反演光刻技术的暴力破解版!”
“老王,把这几个月来,产生的那91.3%的废片数据,全部喂给AI!”
“告诉AI:这就是失败的样子。” “再把那8.7%的良品数据喂给AI。” “告诉AI:这就是成功的样子。”
“然后让神经网络去‘反向传播’,让它自己去寻找那个能在四次曝光、四次误差叠加后,依然能‘负负得正’、精准还原14nm电路的‘黄金掩膜’!”
这一刻,王博的眼睛亮了。
那是工程师看到新大陆时的狂喜。他瞬间听懂了林向阳的思路。这是用21世纪的算法,去填平20世纪光刻机的物理鸿沟!
“我明白了……我明白了!”
王博猛地扑到电脑前,手指开始在键盘上疯狂敲击,“传统的计算光刻需要几十天才能算完一张掩膜版,但如果是训练好的AI推理,只需要几个小时!”
“我们要训练一个‘光刻大模型’!把光学的衍射问题转化成概率预测问题!”
“但是……”王博突然停住,手悬在半空,“这需要天文数字的算力。训练这种针对纳米级精度的模型,涉及几十亿个参数的矩阵运算,我们实验室的几百台服务器根本跑不动。”
“苏总。”
林向阳转头看向苏清河。
“在。”苏清河似乎预感到了什么,她的手紧紧捏着文件夹,指节发白。
“通知运维部。”林向阳的声音平静得可怕,“除了保障微讯支付和基础通信的服务器外,暂停向阳云所有的非核心业务。”
“把游戏渲染停了,把视频转码停了,把那些给第三方提供服务的算力节点全部清退。”
“我要把向阳集团所有的算力,全部抽调到地下三层。”
苏清河深吸了一口气。
这意味着向阳云每天要损失上千万的营收,甚至会面临大量商业客户的违约索赔。这是一场豪赌,赌注是向阳集团的现金流。
但她看着林向阳那双燃烧着火焰的眼睛,想起了昨天婚礼上他为大哥整理义肢时的温柔。
这个男人,是在为这个家、为这个国拼命。
“好。”
苏清河拿出国防部长的气势,转身走向通讯台,“我去切断电源。给我十分钟,我会把全亚洲最强的算力,全部送到你手里。”
……
十分钟后。
地下三层实验室的大屏幕上,数据流突然发生了变化。
原本平稳的服务器负载曲线,像火箭一样垂直拉升,瞬间冲到了100%的红线。
[System Alert: Resource Reallocatioed.] (系统警告:资源重分配完成。) [target: deep Learning model Nuwa]
整个实验室的温度似乎都在升高。那是数万颗cpU和GpU同时满载运行散发出的热量。
“数据已导入!神经网络初始化完成!”
王博大吼一声,他的双手在键盘上化作残影,仿佛是在指挥一场宏大的交响乐,“模型代号:‘女娲’。任务:炼石补天!”
屏幕上,无数张废弃芯片的切片图开始飞速闪烁。
AI模型贪婪地吞噬着这些失败的教训。每一次迭代,损失函数都在下降。
第一次迭代,光斑预测偏差10nm。 第一百次迭代,偏差5nm。 第一万次迭代,偏差1nm……
时间一分一秒地过去。
从清晨到日暮,再到深夜。
没有人离开实验室,甚至没人去上厕所。所有人都死死盯着那个不断收敛的曲线。
林向阳一直站在王博身后,像一尊守护神。
他不懂具体的每一行代码,但他懂这种逻辑。这就是“中国式突围”——当我们的硬件被封锁时,我们就用更强的软件、更拼的算力、更聪明的算法去弥补。
西方人相信设备精度,相信机械的完美。 而中国人相信“人定胜天”,相信数学可以重塑物理。
2015年11月14日,凌晨3:00。
“收敛了!”
王博突然一声暴喝,声音因为激动而破了音,“误差收敛到0.5nm了!模型训练完成!”
屏幕上,出现了一张令人毛骨悚然的掩膜版图案。
它不再是工程师们熟悉的那些横平竖直的线条,而是一堆充满了曲线、孔洞、像是外星文字一样的怪异图形。
这就是AI眼中的“光”。
它丑陋,扭曲,反直觉。 但它符合大自然的真实规律。
“立刻生成GdS文件!”林向阳当机立断,“发给中芯国际的掩膜厂,加急制版!告诉他们,不惜一切代价,明天早上,我要看到这块新的掩膜!”
……
三天后。11月17日,光刻车间。
空气净化等级class 1的黄色防紫外线灯光下,一切都显得有些迷离。
林向阳和王博穿着连体防尘服,只露出一双眼睛,站在ASmL那台巨大的dUV光刻机前——虽然这里不是地下三层,但这是量产验证的关键战场。
那块由AI设计的、长得像“鬼画符”一样的掩膜版,已经被送进了机器腹中。
“第五次流片,开始。”
随着操作员按下按钮,深紫色的激光束穿透透镜,穿透那块怪异的掩膜版,轰击在旋转的晶圆上。
光线在空气中发生了衍射,发生了干涉。那些AI预设的扭曲图形,在光的舞蹈中,奇迹般地在硅片上相互抵消了四次曝光带来的累积误差。
就像那50架在风中摇摆的无人机,最终在空中画出了最完美的“家”。
几个小时后。
探针测试台发出了悦耳的“滴”声。
王博颤抖着手,点开了测试报告。他看了一眼,整个人像是被雷劈了一样僵住了。
“怎么样?”苏清河隔着观察窗,紧张地用对讲机问道。
王博缓缓转过头,透过护目镜,林向阳看到了他眼角滑落的泪水。
“良品率……”
王博哽咽着,举起了报告,“65%。”
“我们做到了。”
“我们用软件,把硬件的极限硬生生拉高了一代!14nm……这是真正的14nm!”
实验室里爆发出震耳欲聋的欢呼声。甚至有人把防尘帽摘下来扔向了空中——虽然这严重违反了操作规程,但此刻没人会在意了。
林向阳靠在墙上,深深地呼出了一口浊气。
他看着那片刚刚诞生的晶圆,在黄光下闪烁着迷人的金属光泽。
那不仅仅是一块芯片。 那是中国科技在被封锁的绝境中,用算力、用智慧、用不服输的骨气,硬生生砸开的一条生路。
“给它起个名字吧。”王博擦着眼泪说道。
林向阳站直了身体,目光穿透了实验室的墙壁,仿佛看到了遥远的未来,看到了那个即将被这颗芯片引爆的2016年。
“它是我们在寒冬里点燃的第一把火。”
“就叫它——‘凤凰’。”
“让盘古1号生产14nm的‘凤凰’;而盘古2号继续稳定生产28nm的中端芯片。”
此时此刻,大洋彼岸的科恩还不知道。 他以为的“最后的晚餐”,其实是向阳集团的一场“壮行酒”。
那些被他视为垃圾的45nm光刻机,在中国人的手里,已经变成了猎杀高端市场的神枪。