一、芯片断供的“生死时速”
八月三日上午九点,正式公函抵达。
台积电法务部以加密邮件和纸质文件双重形式,向未来资本发送《关于停止“磐石4号”系列芯片代工合作的告知函》。文件措辞严谨,引用美国商务部最新修订的《出口管制条例》第742.8条,称“缺陷工程技术可能用于军事人工智能系统”,决定在现有订单完成后,不再接收新订单。
“现有订单还能生产多少?”林振华声音沙哑。
“已投片的三万片晶圆会完成,预计产出四十万颗芯片,”供应链总监翻着数据表,“但我们在手的订单已经超过五十万颗,而且……八月五号有一批关键军工订单要交付。”
会议室陷入死寂。空调吹出的冷风让人脊背发凉。
王晓东打破沉默:“国内代工厂呢?中芯国际、华虹……”
“我问过了,”林振华摇头,“他们能做到28纳米,但我们的‘缺陷工程’需要14纳米以下的工艺节点才能稳定自组织。国内最先进的是中芯的14纳米,良率只有30%,而且产能已经排到明年三月。”
陈念盯着窗外被热浪扭曲的空气,忽然问:“如果我们不用硅呢?”
所有人都愣住了。
“什么意思?”李教授扶了扶眼镜。
“硅基芯片受制于光刻机,但‘缺陷自组织’这个原理,是不是一定要在硅上实现?”陈念转身在白板上写下一行字:“二维材料、碳基芯片、光子芯片——在这些新基质上,缺陷会不会更容易控制?”
一个疯狂的想法在会议室里滋长。
八月四日凌晨两点,材料实验室灯火通明。团队紧急测试了六种替代材料:石墨烯、二硫化钼、黑磷、碳纳米管阵列……
凌晨四点,突破性发现出现。
“你们看这个!”博士后小刘指着原子力显微镜屏幕,“在二硫化钼的晶界处,缺陷的自组织速度是硅的十倍!而且……它们形成了分形结构!”
分形——这意味着缺陷在多个尺度上自相似,可以同时优化宏观和微观性能。
“但二硫化钼的大规模制备技术还不成熟,”老周皱眉,“实验室里能做几平方毫米,但量产要几平方英尺。”
“那就换条路,”陈念说,“我们不追求单一大晶圆,做‘芯片积木’——在硅基板上生长二维材料的功能区,用异构集成拼成完整芯片。”
这个思路打开了新天地。硅基板保证机械强度和基础电路,二维材料的“缺陷功能区”负责特定计算。更重要的是,二维材料可以用化学气相沉积在相对低端的产线上制备。
八月六日,团队与中芯国际紧急视频会议。对方技术副总听完方案,沉吟良久:“理论上可行,但我们没有异构集成的量产经验。”
“那就现在开始积累经验,”陈念斩钉截铁,“未来资本投入十亿,在中芯建一条试验线。失败了算我们的,成功了技术共享。”
八月八日,协议签署。中芯国际腾出一条28纳米产线改造,未来资本的工程师团队进驻。与此同时,林振华飞往上海微电子装备公司,商讨光刻机适配方案。
真正的危机在八月十日爆发。
美国商务部将中芯国际列入“未经核实清单”,限制其获得美国半导体设备。这意味着,试验线所需的某些关键设备可能断供。
“他们是要把我们彻底按死,”王晓东收到消息时,手在发抖。
陈念却笑了:“按得越死,反弹越狠。知道抗日战争时期,八路军兵工厂在敌人封锁下发明了什么吗?”
他调出一张历史照片:简陋的车间里,工人们用缴获的汽车零件改造机床。
“没有什么设备是不可替代的,只有思维会被禁锢。”
八月十二日,一场全国范围的“芯片设备国产化紧急攻关”悄然启动。未来资本联合清华、北大、中科院,成立“非硅芯片制造设备联盟”。名单上包括:上海微电子的28纳米光刻机、北方华创的刻蚀机、中微公司的薄膜沉积设备、沈阳芯源的涂胶显影机……
“用14纳米设备的精度要求,去适配28纳米产线的改造,”总工程师老周提出大胆方案,“就像用高精度机床加工普通零件,虽然浪费,但能保证质量。”
八月十五日,第一片“硅基-二维材料异构芯片”在中芯试验线下线。显微镜下,石墨烯计算单元像黑色的岛屿,镶嵌在硅的银色海洋中。
测试结果令人振奋:在图像识别任务上,性能达到原“磐石4号”的80%,功耗降低30%。
“最重要的是,”李教授激动地说,“二维材料的缺陷形态更多样,我们发现了三种硅基上没有的新功能结构!”
八月二十日,首批五千颗“磐石4A型”(异构版)芯片交付军工客户。测试反馈:在雷达信号处理任务上,新芯片的抗干扰能力反而提升了15%。
“因为二维材料的电子迁移率更高,”团队分析,“缺陷形成的‘量子点’更活跃。”
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