第一千一百八十四章 光刻层(上)
,往上是逻辑门,再往上是寄存器传输级,再往上是微架构,再往上是指令集,再往上是操作系统,再往上是应用程序。每一层都是对下一层的抽象。抽象就是隐藏细节。写应用程序的人不需要知道晶体管的工作原理,写操作系统的人不需要知道光刻的工艺参数。但高槿之做的是最底下的几层——从晶体管到微架构。他必须知道细节。知道细节就是知道:代码里的每一个赋值语句,最终会变成硅片上的哪些晶体管的开关。开关的时序必须精确同步——时钟信号到达所有寄存器的时间差不能超过几十皮秒。几十皮秒是光走几毫米的时间。在芯片内部,时钟信号沿着精心设计的时钟树传播。时钟树是一棵由缓冲器和导线组成的树状网络,从根节点分叉,一级一级到达每个寄存器。每一个分叉点,导线的长度和缓冲器的驱动能力都经过精确计算和仿真,确保信号到达每一片叶子的时间尽可能一致。叶子就是寄存器。寄存器存的是零和一。

    零和一。安安的请柬上没有零和一。请柬上的泡桐叶是一个连续的图案,从叶脉到叶缘,紫色的深浅连续变化。连续变化是模拟量。模拟量有无穷多种状态。无穷多种状态无法被数字化。数字化就是采样和量化——在模拟量的连续流上,每隔一定时间取一个值,把取值四舍五入到最近的离散等级。采样的间隔决定了数字化的精度。采样越密,精度越高,但数据量越大。芯片的本质是在精度和速度之间找平衡。高槿之设计的那颗PHX-3芯片,内部有专门的模拟-数字转换模块,把天线接收到的连续电磁波信号转换成离散的数字序列。转换的过程就是采样。采样的频率是信号最高频率的两倍以上——这是奈奎斯特采样定理。定理说:只要采样频率足够高,数字序列就可以完全重建原始模拟信号。完全重建就是无损的。无损就是传过去了。

    传过去了。光刻层把设计变成硅片上的物理结构,硅片上的物理结构运行起来,把电磁波变成数字,数字在芯片内部流动、变换、组合,最后变回电磁波发射出去。发射出去的电磁波被另一台设备的芯片接收,再变成数字,再处理,再显示。显示的可能是许兮若发给安安的一条微信,内容可能是请柬还有吗?我还想要一份。安安回复:没了,都发完了。都发完了——但盒子里还有第一百二十一份。

    那一份没有被光刻。没有被采样,没有被量化,没有被转成数字信号在光纤里传输。它一直待在樟木盒子的黑暗里,丝线里的花青素在缓慢分解。分解的速度由温度决定。盒子的温度在二十到三十度之间波动,波动就是昼夜温差和季节温差。温差让盒子里的空气湿度变化,湿度变化让丝线的含水量变化,含水量变化让花青素的分解速率变化。变化很慢,慢到需要几十年才能看出颜色变淡。变淡就是褪色。褪色就是花青素的共轭双键被打断。双键打断后,分子的吸收光谱改变,不再选择性吸收绿光,反射的光不再是紫色。不再是紫色,许兮若就不会再说真好看。不说真好看,传就中断了。

    中断不是消失。信息在中断之前已经被复制到其他地方。许兮若挂在玄关的那份请柬也在褪色——但它褪得更快,因为它每天早晨都被阳光照射。紫外光会加速花青素的分解。分解的产物是无色的。无色就是没有信息。但信息在褪色之前已经被许兮若的视网膜接收,被她的视锥细胞转成电信号,被她的视觉皮层解码为,被她的语言中枢编码为真好看三个字。真好看三个字被高槿之听见,被他的听觉皮层解码,被他的海马体编码为一段情景记忆。情景记忆在每次回忆时被重新巩固,重新巩固就是重新蚀刻。重新蚀刻让记忆更稳定。更稳定的记忆可以持续几十年——也许一辈子。一辈子就是许兮若活着的全部时间。全部时间之后,她的海马体停止工作,突触权重归零,记忆消失。记忆消失,但芯片还在。芯片里的数据可能被迁移到新的存储介质上。新介质可能是下一代的非易失性存储器,用自旋转移矩或阻变效应存储数据。数据是许兮若和安安的微信聊天记录,里面有一句请柬还有吗和一句没了,都发完了。这两句话在服务器硬盘里的某个磁畴里存着。磁畴的磁化方向代表零或一。零和一通过纠错编码保证可靠性——即使部分磁畴翻转,数据也能恢复。恢复就是传。

    高槿之在婚礼结束后第二天就飞回了深城。芯片流片需要他在FAB现场跟进。FAB是晶圆厂的简称,全称是Fabrication Plant。FAB是一栋巨大的建筑,内部洁净度达到一级——每立方英尺空气中直径大于零点五微米的颗粒不超过一个。一个颗粒就能毁掉一整片硅片上的几十颗芯片。所以进入FAB的人要穿无尘服,从头到脚包裹,只露出眼睛。眼睛也要戴护目镜。高槿之穿着无尘服站在光刻机旁边,看着硅片在自动化轨道上传送。硅片是圆的,直径三百毫米,表面镀了一层光刻胶,在黄光下呈现一种黯淡的紫色。

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    紫色。高槿之看到那个紫色的瞬间,脑子里

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