作者：520农民
計算芯片種類大致分爲通用計算類芯片CPU，信號處理芯片DSP，圖形計算芯片GPU和其他特殊計算加速芯片等。
而通用計算類芯片CPU根據指令集主要分爲3個分支。
第一分支：x86系列，即Intel/AMD系列芯片，多用於個人電腦和服務器領域；
第二分支：ARM系列，多用於嵌入設備，如手機、智能終端等低功耗設備。
第三分支：MIPS系列，這是斯坦福大學教授約翰·軒尼詩創立的，2009年，仲科院與MIPS公司達成和解，得到正式授權。
3個分支，其實就是3家公司的芯片架構。
其它的，可能你們還聽說過RISC-V架構以及其他架構。
如果我們公司採用這些公司的芯片架構，那就得付出技術授權費。
比如，像平果、四星和搞通的手機CPU都是兼容ARM指令集的非公版設計，其芯片本身結構完全自主研發。像華威的麒麟970芯片的CPU核則是採用了ARM的公版IP授權模式。”
培訓老師看到學生提問“什麼是架構？這個基礎概念還是不太明白。”
培訓老師說：“這個芯片架構，其實跟房子的主體框架是一樣的，比如說框架結構、磚混結構及新型結構。
而房子裏面要裝什麼，其實就是芯片的內容……”
這個培訓老師講得通俗易懂，如果星海集團要設計新的芯片架構，其實就相當於拋棄國際上現有的芯片架構。
如果沐陽沒有閱讀系統，他也沒必要費那個心思，自己設計的架構未必有別人的好，而且不是短時間內能夠設計出來的，要是那麼容易，世界上就不止那幾個芯片架構了，何必花錢買別人公司的芯片架構。
董事長辦公室裏，沐陽也是在思索芯片架構的問題。
他可以開掛，可以在閱讀系統裏搜索一下，看看有沒有更好的架構，何必使用別人公司的架構，受人約束呢。
EBL電子束光刻機的研發，讓他有了更好的選擇餘地。
跟建房子一樣，芯片設計，當然也是從選擇系統架構開始。
設計系統架構的軟件主要有僞軟的Office套件如Word、Excel等，還有僞軟Visio等一些畫圖軟件用來描述系統架構設計思想，星海集團也可以自己開發一款適用自己系統架構的軟件，專門設計架構。
除此之外，系統架構還包括算法設計。
我們可以把一個芯片當成3層樓房，這個算法設計就相當於進入某層樓某個地點的方法，比如，我要把一個沙發放到三樓，如何咻斪钍×ψ罡咝В隙ㄊ怯凶罴崖肪�和最佳方式的。
還有，不同芯片架構，它的表達方式也是不一樣的，即指令集不一樣。
就拿通信芯片來說，設計流程的第一步，就是系統架構和算法設計；
第二步，就是系統行爲仿真，相當於房子的性能指標；
第三步，規格制定，相當於房子的尺寸，要搞幾層，使用什麼材料等等，要實現什麼功能。
第四步，模擬電路和數字電路設計，其實就相當於給房子裝修，填充什麼物品。
所以，星海集團要搞芯片設計，主要有兩個工作：
第一是電子設計自動化軟件。
即設計芯片的軟件，畫圖得有軟件吧，也是這個意思，一般稱爲“Electronics Design Automation（EDA）”，在過去半年時間內，星海集團的芯片設計部門都在準備這個工作，並沒有完成，但也做了大量基礎工作，幫沐陽節省了大量時間。
EDA最終的核心設計，還是需要沐陽去完成。
這也沒法，EDA一直是國內的軟肋，要是沐陽不開掛，還真沒法搞定EDA軟件。
第二就是設計芯片架構。
這個沐陽親自去搞，短時間內是搞不定的，只能依靠成就點商店。
其它的芯片設計工作，對EDA和架構來說是比較簡單。
那些國內芯片設計公司，一般是購買別人公司的EDA軟件和芯片架構的技術授權。
沐陽之前花了一百成就點購買芯片設計的技術，但要搞新的芯片構架，還得另外花成就點。
打開系統商店的普通貨架，搜索“芯片架構”，還是發現不少新奇的芯片架構。
一般來說，不同領域的芯片，有它比較適合的芯片架構。
也有一種芯片架構，可以應用在多個領域設計芯片，這並不衝突。
就比如一道數學題目，也許有多個解答方法，有簡潔的，也有複雜的。
沐陽做芯片，可以滿足公司的汽車芯片（要求並不高）、人工智能系統、超算中心，以及國內計算機和手機等行業高端芯片需求。
也許用不了多久，華威等國內科技企業將遭受某國多輪限制，買不到手機芯片以及高端芯片。
目前華威公司已經在做芯片設計，只是需要芯片廠家代工。
但如果苔機電受到某國的限制，華威公司設計出高端芯片出來，那也拿不到高端芯片。高端品牌手機，用的就是高端芯片。
也許可以委託仲心國際公司代工，但仲心國際的工藝技術水平是比不過苔機電，只能生產次一兩級的芯片。
現在，星海集團正在解決芯片製造的問題，打破老外的壟斷，也許不久後，華威等國內芯片設計公司不用再擔憂受到老外限制，可以委託星海集團代工。
轉回話題，新的芯片架構，將使用新的指令集，實際就是新的編程方法，要求芯片設計者熟悉它的功能。
不過，編程或指令集的邏輯都是相通的，只是表達語言不一樣而已。
看完幾個芯片架構的介紹，沐陽選擇了一種適合星海集團情況的芯片架構，把它命名爲“XH系列”。
如果把X86和ARM系列比喻成沒有電梯通道的高樓大廈，那麼XH系列就多了電梯通道，而且這類高樓大廈是建立在地下的，貨物咻斖ǖ栏啵矢欤髲B結構更穩定。
由於貨物是從上而下咻敚芎囊哺汀�
能耗方面，就拿一個例子來說，像ARM從來只是設計低功耗處理器，而Intel（使用x86系列架構）的強項是設計超高性能的臺式機和服務器處理器，能耗更高。
比如Intel i3和i5處理器平均發熱率爲37瓦，而基於ARM的片上系統（其中包括圖形處理器）的發熱率最大瞬間峯值大約是3瓦，約爲Intel i7處理器的1/15，因此比較適用在移動設備上。
如果使用x86系列架構，那手機得有多燙手呀。
但是，XH系列卻具備更低能耗的，大約是ARM的一半，但卻可以設計高複雜的處理器。這個就相當於了不起了，如果應用在筆記本電腦或手機上，續航更長，CPU不會發燙。
當然，架構更加複雜一些，對芯片工藝要求更高。
等沐陽瞭解到這個牛比的芯片架構功能時，非常震撼。
不用多想，購買！
200點成就點，價格也是極高。
吸收完技術知識之後，沐陽感覺到XH系列太牛比了。
牛比到什麼程度呢？
比如說，採用同樣的7nm芯片工藝。
XH系列除了能耗低，效率更高，可以兼容簡單指令和複雜指令，如果使用簡單指令，就是默認普通情況，就是可以這麼設計。
咝行史矫妫蟾盘岣咭槐叮腋臃�定。
這個穩定，指的是，如果某個通道被破壞或阻塞了，這個CPU還是能夠使用，因爲它有很多條通道，就能保證超頻咝小�
綜合來講，採用同樣的芯片工藝，但使用XH系列架構，綜合性能比同類芯片架構設計出來的芯片要強幾倍。
沐陽買下新的芯片架構後，先開始搞定EDA軟件，沒有EDA，空有思想也沒有東西承載。
芯片製造研發進展還不錯，項目組已經摸清楚EBL光刻機上買不到的零部件，該自主研發的開始搞，不少是委託研發生產。
要想把光刻機樣機做出來，至少要半年時間，這個週期算是極短了，換作其它公司，給十年不一定能搞出來。
也許，等到EBL光刻機樣機做出來並調試好之後，沐陽的EDA軟件和芯片架構已經弄好，公司的第一款芯片星辰01也差不多能夠設計好。
星辰01，就是應用在高端手機上的芯片。
工藝方面，打算採用7nm+EBL工藝製程，板級面積相比業界其他方案小45％。
這是世界上第一款晶體管數量超過150億的移動終端芯片，達到135億個晶體管，與2016年出世的麒麟990 5G相比晶體管增加32億個。
CPU採用2個大核+2箇中核+4個小核，與未來業界主流旗艦7nm芯片相比，單核性能和多核性能都要高一兩倍，根本不是一個檔次。
相比目前主流的28nm性能，估計至少是十倍。
目前還沒有7nm工藝製程。
按照星海集團目前的研發進展，計劃在今年年底量產7nm，其它廠商要出7nm工藝還得晚一兩年時間。
對星海集團來說，使用EBL電子束光刻機，7nm已經是最差的了，成本跟目前主流28nm工藝沒啥區別了。
可以說，只要星辰01芯片一出，其它廠商的頂尖手機芯片都黯淡無光，將無法與之爭峯。
所以，沐陽對它非常期待。
接下來的一段時間，沐陽沉浸在EDA軟件設計上。
等時機差不多了，他打算邀請華威任老談一談芯片的事。
3月9日，週六。
這一天，沐陽要檢驗兩個學生的功課。
他一直沉浸在科研之中，腦子也發脹，偶爾指導一下學生也能放鬆一下。
董事長辦公室裏，沐陽與兩個學生面對而坐，跟兩人講解高數並說明如何應用在工程上。
一個小時後，冷涵和金偉收穫良多。
“老師，你講得太棒了，通俗易懂，只講過一遍，我感覺對高數上下冊理解得更加通透了。考試能考滿分，但很多知識點不知道如何哂谩！崩浜犂蠋熤v解，有一種奇妙的感覺，茅塞頓開，許多困擾他的難題，一下子就頓悟了。
金偉如是說道：“是的，老師，我感覺收穫非常大，只是，浪費了老師一個小時的寶貴時間。”
“嗯，理論結合實踐，當然更容易掌握一些。你倆掌握了大學高數，可以學習其它數學分支。小偉，雖然你不是數學專業，但多掌握一些數學知識，也是能夠用得到的。”
沐陽讓他倆先掌握基礎知識，然後用經驗給他倆開掛。
如果不把基本的理論搞懂，沐陽就需要耗費更多的經驗和時間去指導學生。
他也是第一次給學生開掛，想不到效果這麼好。
“好的，老師，我明白，有不懂的，我多請教冷涵。”金偉點頭。
他沒叫師姐，冷涵給了一個白眼，心想着：總有一天，得讓你老實叫我一聲師姐！
“好了，今天學習就到這吧。”沐陽說道，“你倆在江浙大學生活習慣不習慣？
雖然江浙大學比青比弱一點，但有些學科不比青北差。
在同齡，你們有傲氣的資本，但學習一定要學會謙虛，可以多參加一些課外活動，做書呆子，會很累的，也很難在社會上立足。”
沐陽不僅僅要指導兩人的學習，還要教他倆如何爲人處世。
“老師，江浙大學很不錯，環境很棒，同學們很熱情。”
“很不錯，沒什麼不習慣的，就是不太熟悉校園，過段時間就好了。”
“老師，我和小偉想業餘時間參加師姑的慈善基金會。”冷涵溞τ�
金偉瞪大了眼，我什麼時候答應一起了，不過，在老師妹妹那個慈善機構做事也不錯。
“嗯，多做點善事是不錯的。”沐陽點頭，接下來沒什麼事了，讓兩人該幹嗎就幹嗎去。
冷涵和金偉離開沐陽的辦公室，他倆過來除了彙報學習情況，還要參加星海集團的技術保密培訓。
讓他們想不到的是，老師的指導如同神明，讓他們思路一下子清晰起來，所有困惑都沒有了。
“師弟，老師真是厲害，隨便講講，我感覺所有問題都沒有了。”冷涵感覺今天學習有大收穫，走路都想飛起來。
“嗯，我也有點不明白，爲什麼老師一點就透，效果比我學習大半年還好。”
“如果每一次都這樣，我感覺幾年學習下來，想不厲害都難了。”
“老師很忙，我本來有些不好意思問他。”金偉憨笑一下，感覺對知識更加渴望了。
媒體對他並不看好，覺得他相貌平平，比他優秀的學生還有很多，憑什麼沐陽就選擇他。
金偉原本學習壓力並不大，但當老師的學生，壓力就大了許多，雖然老師沒說，但當他的學生，不能平庸，否則就是丟他的臉。
金偉和冷涵還不打算回學校，他倆打算在星海集團的車間和實驗室去看看，驗證自己的理論知識。
兩人在星海集團是比較特殊的存在，不僅僅管理層，認識他們的員工對他倆非常客氣。
金偉感覺老師對他們太好了，兩人暫時還不會開車，有司機專送他們，開始之時還有點不習慣，但想一想，老師花那麼大精力培養他們，時間更加寶貴，他們省時間，實際也是爲老師省時間。
有司機負責開車，他還可以繼續看書。
只不過，在江浙大學在就感覺有些高調了，目前有些不習慣。
目前，江浙大學在校生最有名氣的學生，除了沐小靈師姑，那就是他和冷涵了，成爲全校師生的議論對象。
第二天，金偉回到學校，和同班同學鄭鳴漫步走在校園裏，碰到一個女生向他打招呼。
“金偉，有空嘛？一起去圖書館看書。”