安安把请柬放进樟木盒子的动作很慢。慢不是刻意的——是她在做最后一次检查。盒子内衬是米白色的丝绸,安安自己缝的。丝绸和请柬的丝绢是同一种材料——都是桑蚕丝。桑蚕丝是蚕宝宝吐的丝,蚕宝宝是家蚕的幼虫,家蚕是野蚕经过五千年驯化而来的。五千年间,蚕的茧从浅黄变成了纯白,丝的质量从粗硬变成了细软。细软就是丝纤维的直径更均匀,表面更光滑,光反射更一致。更一致就是更少的散射,更高的光泽度。光泽度就是视觉品质。品质就是信息载体的物理特性对信息呈现的影响。好的载体让信息看起来更清晰,更舒服。舒服就是传的阻力小。
盒子盖上的时候,发出一声轻微的闷响。闷响是盒盖和盒体接触时空气被挤出的声音。空气分子从缝隙中迅速逃逸,产生湍流,湍流的涡旋在可听频率范围内产生声压。声压传到安安的耳朵里,被耳蜗分解成频谱,听神经把频谱送到听觉皮层。听觉皮层识别这个声音,判断为“盒子盖好了”。盖好就是封闭了。封闭就是把请柬和外界隔离了。隔离是保护。保护是对抗熵增。熵增是时间的方向。时间会把盒子外的世界变旧——墙壁会斑驳,家具会开裂,人会长出白发。但盒子里的时间被减慢了。减慢不是因为时间在盒子里流速不同——时间是均匀的。减慢是因为隔离减少了外界能量和物质的输入。没有能量和物质的交换,系统的变化速率降低。降低就是氧化反应被抑制,花青素的分子结构更稳定,丝纤维的降解更慢。更慢就是信息留存的时间更长。时间更长就是传的跨度更大。
安安抱起樟木盒子走到许兮若的玄关,把盒子放在展示架的第三层——铜锤的旁边。铜锤已经放在那里一段时间了,表面生了一层极薄的氧化亚铜。氧化亚铜是铜在常温下与氧气反应生成的,分子式Cu?O,颜色是红棕色。这层氧化膜非常致密,能阻止氧原子继续向内部扩散,起到保护作用。保护就是牺牲自己。自己就是表面那一层铜原子。它们与氧结合,从金属态变成了离子态,失去了自由电子的导电性,但获得了化学稳定性。稳定就是能量更低。更低就是更接近平衡态。平衡态就是不再变化。不再变化就是蚀定形了。
铜锤旁边还有一个位置。那个位置是高槿之的。安安不知道高槿之的东西会是什么——他说要放一张芯片的版图照片。版图照片是芯片设计完成后的最后一张图,上面是密密麻麻的多边形,不同颜色代表不同层——有源区、多晶硅、接触孔、金属一层、通孔一层、金属二层,直到最上层。每一层的多边形在空间上重叠,形成一个极其复杂的三维结构。那张图上没有任何一个多余的多边形——每一个形状都是功能需要的,每一个尺寸都是电气规则允许的。允许就是符合设计规则检查。设计规则检查是EDA工具自动运行的,规则有几千条,每一条都对应一个物理效应——光刻邻近效应修正、化学机械抛光的凹陷效应、电迁移的电流密度限制、闩锁效应的保护环间距。规则是前人用失败的芯片换来的。失败芯片的成本从几十万到几百万美元不等。不等取决于工艺节点——越先进的节点越贵。贵的原因不只是设备折旧——贵的主要是知识。知识就是把物理效应变成设计规则的能力。能力蚀在规则里,规则蚀在工具里,工具自动检查版图,工程师不用知道每一条规则的物理原理,只需要知道规则违反了要改。改就是用手拖动多边形,让间距扩大零点一微米,让宽度缩小零点零五微米。拖动的时候,工程师不觉得他在跟量子力学打交道。但他在。
高槿之选的那张版图照片是PHX-3芯片的图像处理器部分。图像处理器是整个芯片中面积最大的模块,占据了约百分之四十的硅片面积。模块内部有大量的重复结构——处理单元阵列,每个处理单元的结构完全相同,只是连接关系略有不同。重复结构是芯片设计的常见策略——设计一个单元,然后复制粘贴几千次。复制粘贴就是信息的复用。复用不增加新信息,只增加载体的面积。增加面积就是增加冗余。冗余提高容错率——一个处理单元坏了,其他的还能工作,整体性能只下降一点。下降一点就是降级。降级是优雅降级。优雅降级就是系统在部分失效时仍能维持部分功能。维持部分功能就是信息还在传,只是带宽降低了。
高槿之选这张照片不只是因为它代表了芯片——还因为这张版图上有几处他手动调整过的痕迹。自动布局布线工具生成的版图通常很规整,多边形排列得像列队的士兵。但高槿之在几个关键节点上手动改了布局——把几个敏感的模拟单元从数字阵列的中间移到了边角,在它们周围加了保护环,保护环隔离了数字噪声。数字噪声是数字电路开关时产生的电流尖峰,通过衬底耦合到模拟电路,干扰微弱信号。微弱信号只有几微伏到几毫伏。几微伏是锁相环参考电压源的噪声预算。预算超了,时钟抖动就大。时钟抖动大就是眼图闭合。眼图闭合就是传断了。所以他手动改版图。手动改就是人工干预自动化流程。自动化流程追求的是效率和一致性,但效率和一致性有时候跟质量冲突。质量需要针对局部的特殊条件做特殊优化。特殊优化就是不能被复制粘贴的。不能被复制粘贴的就是独特的。独特就是信息的价值所在——独一无二的东西携带了最多的信息。
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