芯谷中央研究院的会议大厅里,章宸面前摊开了三份报告——天权4號的小批量试產总结、追光三期的產能分配方案、以及產业链风险台帐中与天权4號相关的十二个红色项的应对进展。他的两侧坐著林薇、苏黛、老韩、张京京、周明,以及製造、测试、质量、供应链四个部门的负责人。
今天是天权4號规模化量產准备的最终评审会。天权4號从工程样片到小批量试產,跑了整整三个月。十八个测试舱昼夜运转,累计运行时间超过五千小时,採集了超过两百万个数据点。每一片晶圆、每一颗晶片的测试数据都被记录下来,建立了完整的质量回溯档案。
小批量试產的良率最终稳定在了百分之九十四点三,虽然比旧秩序旗舰晶片的百分之九十六到九十七还有差距,但对於第一颗完全自主设计的晶片来说,这个数字已经超出了所有人的预期。更关键的是,通过小批量试產,团队发现了设计-工艺协同模型中的三处漏洞,並在天权4號的最终版本中完成了修復。
章宸站起来,走到巨型电子屏前,调出了第一页报告。
“天权4號的小批量试產,今天正式结束。三个月,累计生產了四千二百颗晶片,良率从最初的百分之八十九,逐步提升到第三个月的百分之九十四点三。五千小时可靠性测试,零故障。车规版的一千小时高温老化测试,零异常。”
“从测试数据看,天权4號的设计-工艺协同模型已经成熟。npu调度器的回退rtl修復后,边缘晶片与中心晶片的性能差异从原来的百分之十二缩小到了百分之三。这意味著,追光三期膜厚均匀性的问题,在天权4號上基本被消化了。”
林薇问:“百分之九十四点三的良率,能否支撑规模化量產?”
章宸调出了第二页报告。
“能。但有两个前提。第一,追光三期的八条產线,必须全部切换给天权4號。目前只有四条產线在跑天权4號,產能是每月三千颗。八条產线全开,月產能可以到八千颗。第二,供应链必须稳定。天权4號用的硅片、光刻胶、靶材、特种气体,库存不能低於三个月。”
老韩说:“追光三期的產线切换,我已经安排好了。下周一,四条產线停机改造,换装天权4號的专用工艺套件。下下周一,另外四条產线切换。一个月內,八条產线全部跑天权4號。”
周明补充道:“供应链方面,与天权4號相关的十二个红色项,硅片和光刻胶的库存已经提升到了四个月。质量流量控制器的国產替代还在验证,但旧秩序库存够用八个月。其他项,风险可控。”
苏黛问:“天权4號的成本是多少?规模化量產后,成本能降到多少?”
章宸调出了第三页报告,是一张成本结构图。
“天权4號目前的单颗成本是四十七美元。其中,硅片占百分之十二,光刻胶占百分之八,封装占百分之十五,测试占百分之十,製造分摊占百分之三十五,其他占百分之二十。规模化量產到每月八千颗,单颗成本可以降到三十八美元。如果能到每月一万五千颗,可以降到三十二美元。”
“旧秩序同级別的晶片,成本大约是三十美元。天权4號的成本差距在百分之六到百分之二十之间。主要差距来自製造分摊——追光三期的设备折旧和工艺成熟度不如旧秩序。隨著追光四期投產和天权5號量產,这个差距会逐步缩小。”
林薇在笔记本上记了几笔,说:“三十八美元的成本,可以接受。天衡4的整机成本里,晶片只占百分之八左右。只要天权4號的性能达到设计目標,成本差距可以忽略。”
会议进入第二个议题——天权4號的规模化量產质量体系。
章宸调出了第四页报告,標题是《天权4號规模化量產质量管控方案》。
“小批量试產期间,我们建立了一套完整的质量管控体系。这套体系分四个层次——第一,来料检验。每一批硅片、光刻胶、靶材,进厂前都要做百分之百检验,不合格的拒收。第二,在线监控。追光產线上的每一个工艺步骤,都有实时监控。参数超出规格,自动报警停机。第三,晶圆测试。每一片晶圆做完后,做全参数测试,不合格的晶圆直接报废。第四,晶片终测。每一颗晶片封装后,做功能、性能、可靠性三重测试,不合格的晶片淘汰。”
“这套体系在小批量试產期间运行了三个月,拦截了四十七批次不合格来料、一百二十三次工艺异常、以及三百多颗不合格晶片。规模化量產后,这套体系会继续运行,並且每月优化一次。”
张京京问:“在线监控的报警閾值,会不会太敏感了?小批量试產期间,平均每周报警两次,其中有三次是误报。误报会导致產线停机和產能损失。”
章宸说:“报警閾值的优化,我们已经做了。下个月开始,报警閾值从百分之三调整到百分之五,预计误报率可以降低百分之八十。但有一个原则——寧可误报停机,也不能放行不合格品。天权4號的质量底线,不能突破。”
老韩点头。“这个原则我支持。合城產线的质量方针就是——质量第一,產能第二。没有质量,產能就是零。”
会议进入第三个议题——天权4號的產能爬坡计划。
章宸调出了第五页报告,是一张甘特图。
“天权4號的產能爬坡,分四个阶段。第一阶段,下个月,八条產线全部切换完成,月產能八千颗。第二阶段,三个月后,追光四期的前三条產线投產,天权4號切换到追光四期上跑,月產能提升到一万二千颗。第三阶段,六个月后,追光四期的后九条產线投產,天权4號作为备份產线保留,主力切换到天权5號。第四阶段,一年后,天权4號逐步减產,天权5號全面接棒。”
“这个爬坡计划,关键是第一阶段和第二阶段的无缝衔接。追光三期不能掉链子,追光四期不能延期。”
老韩说:“追光三期的八条產线,我已经安排了双班制。白班和夜班各一组人,每组负责四条產线。產能可以保证每月八千颗。追光四期的前三条產线,工期比原计划提前了一周。下下个月底就能投產,比计划早十天。”
林薇说:“好。追光四期的投產,是下半年最重要的事。老韩,你每周向我匯报一次进度。”
会议进入第四个议题——天权4號的可靠性提升方向。
章宸调出了第六页报告,是天权4號五千小时可靠性测试的详细数据。
“五千小时测试,零故障。但我们在测试中发现了一个现象——在高温高湿环境下,天权4號的功耗会小幅上升。五百小时测试时,功耗上升了百分之二。一千小时,上升了百分之三。五千小时,上升了百分之八。”
“这个现象的原因是——晶片內部的金属互连线在高温高湿环境下会发生电迁移,导致电阻上升、功耗增加。虽然不会导致故障,但长期看会影响晶片的能效。”
“天权5號的设计中,我们已经加入了电迁移的冗余设计。通过加宽金属互连线、增加冗余过孔,把电迁移的效应降低了百分之七十。天权4號作为第一代產品,这个问题可以接受。但天权5號必须解决。”
林薇说:“天权4號的定位是『能用』,不是『完美』。电迁移的问题,在天权5號上解决就行。章宸,你把这个问题的分析和解决方案,写进天权4號的质量回溯报告里,作为天权5號的设计输入。”
章宸点头。
会议进入第五个议题——天权4號的应用场景扩展。
章宸调出了第七页报告,列出了天权4號的五个主要应用场景。
“天权4號最初是为天衡4手机设计的。但从小批量试產的数据看,天权4號的性能、功耗、可靠性,完全可以支撑更多场景——天枢home的智能网关、天行者1.0的车载娱乐系统、以及工业控制领域的边缘计算设备。”
“扩展应用场景,有三个好处。第一,摊薄研发成本。天权4號的研发投入了两亿,应用场景越多,单颗晶片的研发分摊越低。第二,验证晶片的通用性。天权4號能適应不同场景,说明天权架构的灵活性好。第三,为天权5號积累数据。不同场景的测试数据,可以反馈到天权5號的设计中。”
苏黛问:“应用场景扩展,会不会影响天衡4的產能?”
章宸说:“不会。天权4號的月產能是八千颗,天衡4一个月只需要三千颗。剩下的五千颗,完全可以支撑其他场景。而且,追光四期投產后,天权4號的產能会进一步提升,足够支撑所有场景。”
林薇说:“好。应用场景扩展的事,章宸你写个方案。天枢home和天行者的团队,我去协调。”
会议进行了六个小时,所有议题都討论了一遍。林薇做了总结。
“天权4號的规模化量產准备,今天定了五个方向——第一,良率百分之九十四点三,可以支撑规模化量產,目標月產能八千颗。第二,质量管控体系按四层次执行,报警閾值调整到百分之五。第三,產能爬坡分四阶段,关键节点是追光四期的提前投產。第四,电迁移问题在天权5號上解决,写入质量回溯报告。第五,应用场景扩展到天枢home、天行者、工业控制领域。”
“接下来,每个人按分工执行。下周一,同样的时间,同样的地点,匯报进展。散会。”
参会人员陆续离开。章宸和林薇留了下来。
“章宸,天权4號的规模化量產,你最担心什么?”林薇问。
章宸想了想,说:“不是技术,是人。追光三期的八条產线,需要一百六十个操作工和技术员。这些人里,有一半是新员工,培训时间不到三个月。规模化量產的压力下,他们可能会出错。一个操作失误,就可能毁掉一整批晶圆。”
林薇说:“培训的事,方敏那边在做了。合城人才生態的六大举措里,多能工培训计划就是针对这个问题的。下个月,会有五十个资深工程师从合城研发中心调到產线,带教新员工。一对一,手把手,直到新员工能独立操作。”
章宸说:“好。另外,我建议在天权4號的量產初期,放慢节奏。第一个月,先跑一半產能,等新员工熟练了,再全速跑。慢一点,稳一点,比出问题再返工强。”
林薇点头。“这个建议我同意。老韩那边,我会去说。”
两人走出会议室,走廊里的灯已经调暗了。经过天权4號的测试实验室时,章宸透过玻璃窗看到,十八个测试舱还在运转。虽然小批量试產结束了,但可靠性长周期测试还在继续。陈醒说了,天权4號的测试不能停,至少要跑满一万小时,才能全面了解晶片的可靠性边界。
“章宸,天权4號之后,就是天权5號了。”林薇说。“天权5號的流片,预计什么时候?”
章宸说:“四个月后。冗余设计仿真已经跑了八万次,结果符合预期。追光四期投產后,用新的工艺跑天权5號,良率目標百分之九十九。这个目標,我有信心。”
林薇说:“好。天权5號的流片,是明年最重要的节点。你带著团队冲,资源我来保障。”
章宸的终端震动了,是孙总监发来的消息。
“章总,天权4l的低功耗版本,工程样片测试完成了。待机功耗二点八毫瓦,比目標三点五毫瓦低了百分之二十。动態功耗比標准版低百分之三十。天权4l可以量產了。”
章宸回復:“好。天权4l的规模化量產,和標准版同步进行。產能分配,標准版占百分之七十,低功耗版占百分之三十。”
他收起终端,对林薇说:“天权4l的测试结果比预想好。低功耗版本可以用於可穿戴设备和物联网场景。天枢home的传感器、天行者汽车的车內监控、以及未来的智能手錶,都可以用天权4l。”
林薇说:“天权4l的量產,会不会影响標准版的產能?”
章宸说:“不会。天权4l和標准版共用同一套工艺,只是最后测试时筛选出来的低功耗晶片。追光三期跑出来的晶片,百分之七十是標准版,百分之三十是天权4l。不需要额外產能。”
林薇点头。“好。天权4l的应用场景,你写个方案。天枢home那边已经在催了,他们的下一代网关想用天权4l,功耗能降低百分之四十。”
芯谷的大厅里灯火通明。电子屏上显示著天权4號的最新数据——小批量良率百分之九十四点三,累计產量四千二百颗,可靠性测试五千小时,零故障。合城產业园的实时画面在大屏上切换,追光三期的八条產线正在运转,机械臂在腔体间穿梭,晶圆在等离子体中被镀上一层又一层的薄膜。
天权4號的规模化量產,是未来科技从晶片设计走向晶片製造的关键一步。这一步走稳了,天权系列就有了持续叠代的底气。这一步走不稳,天权5號、天权6號、天权7號,都將是空中楼阁。
章宸的压力很大,但他不慌。因为天权4號的小批量试產,已经把大部分问题都暴露出来了。设计-工艺协同模型的三处漏洞已经修復,npu调度器的回退rtl已经验证通过,电迁移的问题已经找到解决方案。剩下的,只是执行。
而执行,是未来科技最擅长的事。
陈醒发来消息。
“章宸,天权4號的规模化量產准备方案,我看过了。方向对,节奏对,质量体系也对。但有一个问题——天权4號的成本,三十八美元还是偏高。天衡4的整机利润率是百分之十五,晶片成本每增加一美元,利润率就下降零点二个百分点。天权4號的成本,能不能再降一点?”
章宸回復:“能。规模化量產到每月一万五千颗,成本可以降到三十二美元。追光四期投產后,製造分摊会降低,成本可以进一步降到二十八美元。一年內,天权4號的成本可以追平旧秩序。”
陈醒回復:“好。成本优化作为专项工作,你牵头。下个月的战略会上,匯报成本优化的路线图和时间表。”
章宸回復:“收到。”
他不能辜负他们。
章宸的脑海里还在转著天权4號的量產爬坡计划、天权5號的设计优化、以及天权6號的架构预研。
路再长,也要一步一步走。
明天,又是新的一天。