重生之科技香江

    新世界的第一批产品是的dram，这是已经落后的技术，但也是香港人第一次掌握超大规模集成电路vlsi技术（比中国台湾工研院晚6年，比韩国三星晚4年）。

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第73章 以芯养芯，滚动发展
    石莫对于下一代内存的研发和生产很放心，但他对半导体生产设备和材料的研制就没有那么乐观了，第二座芯片厂能否成功建成，重点在于关键材料和半导体的生产设备。

    石莫向汪正评问道:“正在建设的第二座芯片厂现在情况如何关键材料和半导体生产设备自产化率有多少”

    汪正评作为芯片厂的负责人，在建的晶圆厂也是他负责的，因此很熟悉建设进展，说到这个他就有些高兴，随着公司的发展，兴建的晶圆厂越来越多，这是一份沉重的责任，但他管的人和物会更多，权力也会随之增大。

    汪正评笑道:“第二座晶圆厂是按照集团确定的“以芯养芯，滚动发展”的方针，走自主设计、自主制造、自主建造、自主运营的建设路线，是继第一座晶圆厂投产后，我们公司兴建的第二座大型晶圆厂。

    第二座晶圆厂采用首座晶圆厂的技术翻版加改进方案，它以首座晶圆厂为参考，利用已掌握的超大规模集成电路（vlsi）的部分设计技术和设备制造能力，结合经验反馈、新技术应用和安全发展的要求。在建设中加大了自主化和自产化力度，实现了部分设计自主化和部分设备制造自产化，提高了设计自主化和设备自产化的比例，现在整体自产化率达到了30%，并且实现了建安施工自主化，主承包商全部由我们公司承担。

    通过第二座晶圆厂的项目建设，公司将会加快全面掌握超大规模集成电路技术，基本形成超大规模集成电路设计自主化和设备制造的自产化能力，为高起点研发、消化、吸收下一代的特大规模集成电路技术打下坚实的基础。”

    听到这，石莫高兴道:“好，不错，我们后面要继续努力，一定要突破欧美日半导体企业的技术壁垒，加快研发集成电路的关键装备和关键材料以及相关化学品，加快产业化进程，增强产业配套能力，最终掌控整个半导体产业链。”

    晶圆制造是集成电路产业链的核心环节，关键材料十分重要。主要包括cmp材料、光刻胶、湿电子化学品（显影、清洗、剥离、蚀刻等）、电子气体、光掩膜版、靶材等。

    在2018年全球晶圆制造材料市场规模近322亿美元，中国市场规模约28.2亿美元。由于技术壁垒和市场门槛高，半导体材料国产化程度较低，不到20%，欧美日韩的龙头企业占据了主要市场份额。

    石莫热衷于建立自己的半导体材料和设备供应体系是有原因的，随着半导体行业的发展，未来这些项目都是赚钱的。

    其次，如果石莫现在就推进对半导体材料、零部件和设备的研发，实现对关键原材料的自主可控。在以后就可以把握半导体产业的命脉，公司遭受到打击时也就可以迅速应对。石莫这是在提前布局。

    未来没有任何一个国家可以完全掌握半导体行业的全产业链，但是相对而言，美国和日国掌握了设备和材料的上游产业链，所以对这个行业的控制性较强。

    半导体产业需要持续不断的巨额投入，同时，拥有自主的



第74章 抓安全生产工作
    汪正评对于公司现在所取得的成绩是很开心的，但他知道能有今天的成绩大部分是石莫的功劳，每每想起石莫对半导体技术的看视，重金投入，大笔的烧钱，他都有一点兴奋，有些庆幸他两年前没有拒绝石莫的邀请。

    汪正评作为一个技术宅，是很乐意见到半导体技术的快速进步的，身为这个行业内的一份子，对于石莫的疯狂投入技术研发的壮举，使他有一种狂热的感觉。

    石莫在2012实验室设立的半导体研究所和半导体设备研究所，为晶圆厂的建设提供了很大的帮助，没有他们的支持，别说第二座晶圆厂的成功兴建了，可以说首座晶圆厂的建设都可能会失败，想顺利开工投产很难。

    这两年，林本坚和马佐凭等人组织了3000多名技术精英，共同研制公司的高性能dram和处理器的制程设备等。其中一个目标是在近期突破64k dram和256k dram的实用化，远期在5-10年内，实现1m dram的实用化。

    现在林本坚他们正在进行超大规模集成电路（vlsi）的相关设备和材料的研发，有望在1985年完成“vlsi”项目，而此项技术在日国1980年时就已经研发成功。

    新世界公司从1980年开始重金投入研发，建立了完善的赶超日国dram产业和美国芯片设计产业的研发体系。

    新世界建立了3个研发中心，分别在香港、美国硅谷和日国东京。与之对应的是，研究费用成倍投入，1980年新世界在半导体领域的有效研发投入仅有8850万美金，到现在已经高达9亿美金。在专利技术方面，1980年新世界的专利技术应用有708项，目前已经上升到2336项。

    石莫一行人来到制造半导体产品最关键的，位于第三层的无尘室，设备维护工作则在二层的“subfab”层完成，这个工厂的生产重心是闪存颗粒，旁边的另一个工厂才是生产处理器。

    孟婉池是首次进入半导体行业，担任理事长助理一职。这次是第一次参观晶圆厂，看着地面并非是她平常所了解的硬地板，而是采用的一种类似于网状的设计，但是却非常的坚固，有些疑惑，于是好奇的向汪正评问道:“汪经理，请问地面为什么要做成这样呢”

    汪正评微笑着答道:“厂内的地面全部打孔，是为了保证空气从上向下流通，将落尘的可能减到最小。并且房间里的空气，每5分钟就要完全的更换一次。”

    说完，汪正评还向孟婉池他们介绍了晶圆厂内走廊顶端的自动运输系统。

    晶圆厂是使用自动化材料处理系统的自动化工厂。为此，芯片在一种称为前端开启式晶圆传送盒的封闭容器中进行加工和运输。使用高架式芯片运输车系统将foup从一组设备运送到另一组。据汪正评说，在大型晶圆厂中，oht轨道可以长达7公里，可容纳上百辆汽车。

    此时自动化材料处理系统正在以每小时8公里的速度将晶圆在各个制造环节间运输，24小时不停歇。

    生产在线的晶圆传送盒能携带6片3寸晶圆，在数公里的高



第75章 方舟芯片
    视察完晶圆厂后，石莫一行人解除装备，随后来到傍边的芯片厂综合办公楼进行参观。

    作为新世界公司的第一个晶圆制造工厂，新世界科技园的芯片厂有着严格的安保措施。厂区内可以看到有很多的安保人员，不仅在工厂内部和门口，厂区路上也不时有成群结队的保安巡逻检查，这是石莫特意安排的。

    现在香港治安很不好，石莫可不想出哪怕一点意外，于是为了维护公司内部治安秩序，消除隐患于萌芽状态，防患于未然。石莫在科技园内安排了500个保安，24小时轮班制工作。负责管理盘查进出工厂货物、进出车辆管理、工厂大门的登记、做好工厂车间安全秩序维护、及防火防盗工作等。

    以上职责中，最重要的是要加强防火活动，以便及进发现火灾苗头，并消除之。因为石莫知道历史上各个半导体公司的晶圆厂就发生过多次火灾。

    其中在1997 年，一把人为疏失的大火烧掉了联瑞的晶圆厂房。火灾不仅毁掉了百亿厂房，也让联瑞原本可以为联电赚到的二十亿元营收泡汤，更错失半导体景气高峰期、订单与客户大幅流失，是历史上台湾企业火灾损失最严重的一次，也重创了产险业者、赔了 100 多亿，才让科技厂房与产险业者兴起风险控制与预防的意识。

    石莫可不想出现这种糟糕的意外，特别是在厂房建设早期，相关防范措施还不完善的情况下，加强对重点部位的治安防范是很有必要的。

    众人来到新世界芯片厂的综合办公楼内，其中展示了新世界公司的处理器产品和各种芯片以及晶圆。在展览台上的玻璃罩内放有几个黑黑糊糊的芯片，正是已经流片成功的新世界的微处理器芯片。

    中央处理单元有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用，打个比喻来说，cpu就像人类的大脑，帮人类完成各种各样的生理活动。因此如果没有cpu，那么电脑就是一堆废物，无法工作。

    由于微处理器的重要性，石莫在芯片设计研究所投入了重金。在2012实验室副总裁，芯片设计研究所所长马许愿的带领下，组建了5000人的芯片研发团队，其中挖了很多其他半导体公司的有经验的研究员。这是2012实验室人数最多，也是最大的研究所，用了两年时间，消耗研发经费高达20亿美元，也就是上百亿港币才做设计开发出来的。当然，除了处理器，研究所还设计了一些其他的专用芯片。

    这是一枚使用自研指令集的8位元微处理器，主频为2mhz，它集成6000只晶体管，每秒运算29万次，拥有8位地址总线和八位数据总线，包含7个八位寄存器，支持8位寻址，同时它也包含一些输入输出端口。

    石莫本来为这个处理器取了个“狗剩”的名字，译成英文为“godson”，认为“贱名好养活”。此举遭到霍建柠他们的坚决反对，因此不会取名字的石莫只好偷懒改名为方舟芯片。

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第76章 精简指令集
    根据2018年度中国海关的数据显示，中国集成电路进口金额为3100亿美元，比2017年增长19.8%。当时中国的半导体芯片国产化率不到20%，每年芯片的进口额超过原油（2018年中国原油进口金额为2402.6亿美元，4.02亿吨），由此可见芯片的重要性，石莫要做的就是打破这种不利的局面。

    芯片之于电子设备的地位等同于发动机之于汽车，未来芯片会成为国家战略组成的重要一部分，是国家重点战略新兴产业，集成电路产业链的技术突破，将成为业界关注的焦点。

    芯片是人们日常生活中很常见的沙子做出来到，经过复杂的加工后就变成了堪比黄金的物品。在芯片厂综合办公楼内，新世界的技术专家正在为石莫他们讲解一粒沙子的脱变之路，大致分为四个步骤。

    第一步是打造“地基”硅晶圆。在沙子中加入碳，高温作用下转化成纯度约99.9%的硅（硅熔炼），经过融化从中拉出铅笔状的硅晶圆（硅锭），再使用钻石刀将硅晶柱切成圆片，抛光后便成为硅晶圆，芯片的地基完成。

    第二步是光刻。首先在硅片上涂光刻胶，再使用紫外线透过掩膜照射光刻胶，掩膜上印着预先设计好的电路图案。光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩膜上的一致。后用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后，清除全部光刻胶，露出一个个凹槽。

    第三步是掺杂（通过离子注入，赋予硅晶体管的特性）。把硼或磷注入到硅结构中，接着填充铜，以便和其他晶体管互连，然后可以在上面再涂一层胶，再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构，就像密集交织的高速公路。

    第四步是封装测试。芯片做好后，用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来，焊接到衬底基片上，用散热片装壳密封。经过测试后就可以包装销售了。

    听完技术专家的讲解，石莫对芯片又有了更深的认识，现在新世界的第一款电脑在进行dqa研发测试中，由于时间紧急，工程师们正在边测试边解bug，按照此时的研发进度，预计一两个星期后就可以定下来并开始贴片量产。

    石莫最关心的是方舟z1处理器在电脑上的表现效果，因为是要搭配图形界面系统，石莫怕这枚芯片性能不够，导致操作很卡，那电脑会卖不出去的。

    于是石莫对马许愿说道:“马博士，我们的这枚芯片用在电脑上的实际表现如何”

    这两年公司投了重金在芯片项目上，任务艰巨繁重，当时马许愿的心理压力很大，生怕他会一不小心给搞砸了，亏掉公司上百亿港币。现在初步完成了石莫安排的任务，整个人的放松了很多，不用每天绷着神经。最近马许愿都没有像去年那样每天加班熬夜奋战到凌晨了。

    对于石莫的问话，马许愿微笑着的说道:“老板，在您英明的指导下，这枚芯片的性能超过了我们预期的一倍，加上数字协处理器和显示处理器这两枚芯片的加持，方舟z1芯片组的性能只是比英特尔的8088微处理器差一点而已，因此系统运行的很是流畅。”

    听后石莫有点得意的点点头，也很满意。

    能取得这个成绩，石莫的功劳也是不小的，因为方舟芯片从研发之初就是按照他的思路来搞的，而马许愿他们则把石莫的设计理念实现了出来。

    这枚芯片之所以性能爆表，不只是因为有数字协处理器和显示处理器的支持，还因为它使用的指令集是risc（精简指令集



第77章 走上ASIC之路
    石莫知道首款新世界的个人电脑问题不大，进展顺利后，就放下心来。

    现在新世界公司的首颗具备自有知识产权的处理器已经诞生，芯片事业有了起点，他就开始关心起下一代方舟处理器的研发情况。

    石莫向马许愿问道:“马博士，我们公司的第二代方舟处理器是16位元的，现在研发进展如何了”

    新世界公司的发展模式是，集中力量办大事。在两年前，石莫就对芯片设计研究所做了战略安排，要芯片设计研究所把一整幢楼都用于芯片的研发，其中一到三楼是负责存储芯片，第一层楼的人员研发b容量，第二层楼的人员研发64kb的，第三层人员研发256kb的。

    四到六楼是负责处理器芯片，第四层楼的人员研发8位元的，第五层楼的人员研发16位元的，第六层的人员研发32位元的。而六到九楼则负责其他的专用芯片的研究。

    石莫安排的这种研发节奏就是传说中的三箭齐发，新世界公司的重金投入抓研发，不是说说而已，要不然芯片设计研究所也不会在短短的两年时间内烧掉上百亿港币。也正因为如此，才会得出目前的成果，让新世界在今天初步掌握了半导体产业链。

    石莫发狠砸入重金加快研发速度的一个重要原因，那就是“摩尔定律”。在1965年，仙童公司的戈登?摩尔博士，在《电子学》杂志发表文章预言:当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数量，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

    半个世纪以来，世界集成电路的发展，基本符合摩尔定律的规则。只是到了2019年，随着美国在5-10纳米生产工艺上出现停滞，才给中国带来了技术追赶的机会。

    集成电路的发展速度太快了，如果在起点上投入不充足，落后于别人，市场差距会随着摩尔定律演进越拉越大。石莫想要追上此时的英特尔等欧美半导体大厂，缩小两者之间的技术差距，就只能烧钱搞研究，要大出血才行。

    马许愿对于这个敢于烧钱，疯狂追求新技术，以追求新技术为乐的老板很喜欢，这就是一个技术狂热者，坚信新技术迟早会改善人类的生活，推动社会的发展。而有这样的老板让他这个搞研究工作的人很开心，在石莫的公司上班，从此就不用再为研发经费不足而发愁了。

    马许愿笑着答道:“老板，芯片设计研究所在研发成功8位元的处理器后，就将大部分工程力量放在了16位元处理器的研究上，8位元的处理器只是留了小部分的研究员在完善和维护。因为有了成功开发首枚芯片的经验，且在两年前就已经开始预研16位元的处理器，目前下一代处理器的研发进度相当快，预计可能年底就可以出来成果。”

    “不错，后面你要把这件事抓紧了，尽快把第二代处理器研发出来，时间不等人啊。”石莫点头说道。

    知道下一代处理器正在按计划进行中后，石莫追问道:“现在其他芯片研发的怎么样啦”

    对于这个问题，马许愿有些难开口，毕竟花了公司那么多钱，却进



第78章 XOS系统
    在晶圆厂参观考察完毕，石莫跟汪正评告别，随后赶去位于艮卦的2012实验室计算机系统研究所，考察调研电脑系统的研发情况，

    科技园中每一卦的办公楼的占地面积都在3.6公顷左右，也就是每爻或每栋楼占地1.2公顷，按每栋的每一层楼可以容纳800左右的员工，算起来每一卦就可以容纳 21600人左右。当然，由于由于实验室的设备太多，某些大型设备的占地面积很大，因此办公楼实际上并不能容纳下这么多人。