80年代：从芯片开始到国防工业 第八章 芯的开始

1978年，Intel公司研制出的8086处理器，就是通过使用第三代投影光刻机制造的，这个光刻机的精度达到了3微米，这在当时几乎已经接近了物理和技术的极限。

让我们来具体看看光刻机的核心组成部分及其功能。

首当其冲的是光源，而在这个例子中，毫无疑问地选择了高压汞灯。

高压汞灯的历史可以追溯到1906年，最初是作为一种照明工具被广泛使用的

。虽然中国直到1962年才自行研发出高压汞灯，但这种灯早已成为市面上常见的照明设备。

对王泽来说，想要购买到这样的光源并不困难。

重要的是，高压汞灯能够释放出紫外线，通过量子光域进行改造后，通过量子光域改造后能够释放出合格的i型紫外光波，即便在九十年代，它依然是光刻机常用光源的首选。

接着我们要谈的是光学系统。在光刻机的心脏部分，是由两块精心计算过尺寸、经过人工打磨的反射镜，加上一块专门设计的缩小光镜镜片组成的复杂系统。

这套系统的设计和制作要求极高的精密度和准确度，因为任何微小的偏差都可能在最终的光刻过程中造成不可接受的错误。

仅仅拥有一台先进的光刻机并不足以启动芯片的生产流程。

还需要一系列其他设备和材料的配合。

例如，我们需要单晶炉来生长用于制作芯片的单晶硅晶圆；需要光刻胶来与紫外线发生反应，以形成电路图案；需要湿法蚀刻溶液来去除未曝光的光刻胶，进而显现出电路图案；还需要精确制作的掩膜版来进行多层次的光刻过程。每一个环节都至关重要，缺一不可。

在这个过程中，我们必须认识到每一步操作都需要极其精准的控制，任何一点小小的疏忽都可能导致整个芯片的报废。这就是为何光刻技术一直是半导体行业中最为关键也是最具挑战性的技术之一。

在半导体的世界里，王泽是个独行侠。他的前世，习惯了与数以亿计的晶体管的产品打交道，习惯了在技术的最前沿游走。

然而今天，他站在了一个新的起点上，准备设计一款远不如前世那些高端芯片复杂的产品——一款仅有129000个晶体管的芯片。

光刻机的研制成功只是万里长征的第一步，没有芯片图纸，测试就如同无头苍蝇般盲目。而王泽，正是那位将智慧凝聚成图纸的设计师。

8086处理器，这个响彻计算机历史的名字，在它的时代里，29000个晶体管构成了数字世界的一个缩影。最大频率10MHz，3微米制程，这样的技术参数在今天看来或许简陋，但当时它的速度却达到了惊人的80万次每秒。王泽知道，即便对于他来说，设计这样“低端”的芯片也是一场全新的挑战。

他思索着，如何在这个极简的设计中融入创新。逻辑处理器自然是核心，它是整个芯片的大脑，负责执行所有计算和逻辑判断。然后是指令集——这些是芯片的语言，它们告诉芯片该做什么。

“显卡暂时不需要。”王泽自言自语，他知道这款芯片的用途并非图形处理。

但地址总线需要设置得大一些，这是为了未来可能的升级考虑，避免因为小小的改动而频繁地重制芯片。倍频器的加入几乎是必然。

它能够提升芯片的频率，让这个只有129000个晶体管的小家伙尽可能地发挥出更大的性能。

王泽记得，即使是Intel，也是在486时代才引入了这项技术，那时的频率首次突破了100MHz的大关。

频率，是芯片的心跳，由晶振生成的时钟信号控制。没有了它，芯片就如同失去了生命。王泽精心绘制着功能框架图，一笔一划间，‘青龙’指令集架构的雏形逐渐清晰。

但这还不够，王泽还有一个更加大胆的想法——创造中文汇编语言和高级语言。这将是一个创举，也许会让编程的门槛大大降低，让更多的人能够参与到软件的开发中来。

夜已深，但王泽的工作室内灯光依旧明亮。他在键盘上敲打着代码，每敲击一个键，就像是在历史的长河中敲打出一个印记。

这不仅仅是一款芯片的设计，更是一次文化的尝试，一次科技与语言结合的探索。

他知道，前方的路并不平坦。技术的实现只是一方面，市场的接受度、用户的适应能力都是未知数。但王泽有着一颗不畏挑战的心，他相信，只要方向正确，再远的路也能走到尽头。

就这样，王泽的‘青龙’指令集架构慢慢成形，一个中文的编程环境正在孕育之中。这不仅是对前世技术的一种回望，更是对未来的一次飞跃。

时间在流逝，而王泽的设计也在不断完善。从一个简单的构想到一张张详尽的图纸，再到一块块实实在在的芯片，这个过程既是技术的积累，也是梦想的实现。

最终，当‘青龙’指令集架构正式面世时，它所带来的不仅是性能的提升，更是一种全新的思维方式。

王泽用他的智慧和汗水，为这个世界编织了一个关于半导体的梦，一个关于中文编程语言的梦。

夜幕低垂，华灯初上，王泽的晚餐已经简单结束，他的思绪却还飘荡在那些复杂而精密的芯片设计图纸之上。

桌上散落着各种资料和图纸，每一张都承载着他的心血与智慧。

第一代青龙指令集架构，是他经过金手指思考和实验的成果，如今，它已经基本设计完成。只要在接下来的检测中没有发现任何缺陷，这份设计就将尘埃落定。

这款名为‘麒麟’系列的芯片，定位于通用计算机领域，是他们迈向高性能计算世界的第一步。未来，他还将推出‘夸父’系列，专门针对工控机领域的需求，打造集成了内存、运存和丰富外设接口的高效能单片机。

今晚，王泽正致力于麒麟1号芯片的设计。

这是一款采用3微米工艺的芯片，预计将集成12.9万个晶体管，这个数字虽然不及市面上的一些先进产品，但王泽有着自己的骄傲——他设计的芯片频率将达到惊人的100Mhz，运算速度超过500万次每秒。这样的性能，甚至超越了市场上流行的Intel80386芯片。尽管麒麟1号的晶体管数量只有386的一半，但它的频率却是后者的数倍。

王泽知道，这样的性能已经足以支撑起那个时代最新的视窗操作系统，他仿佛已经看到了自己的芯片驱动下，电脑运行流畅的场景。

时间在一点一滴中流逝，王泽完全沉浸在了自己的世界里。

他的手指在键盘上敲击，发出清脆的声响。屏幕上，设计软件的界面不断跳动，每一次的变化都是他对技术的深入探索和突破。

终于，在深夜12点的钟声响起之前，王泽放下了手中的笔，他的脸上露出了满意的微笑。他知道，今天的任务已经完成了。虽然还有漫长的路要走，还有无数的测试和改进等待着他，但此刻，他允许自己短暂地沉浸在这份成就感中。

王泽站起身，伸了一个懒腰，望着窗外深邃的夜空，他的心中充满了期待。

他相信，不久的将来，‘麒麟’将会翱翔在科技的天空，而他，将是那个让这一切成为可能的人。