5位本科生4個(gè)月造出芯片畢業(yè) 這才是真正國(guó)之棟梁

　　先解決“能不能”“對(duì)不對(duì)”的問(wèn)題，再來(lái)看“快不快”“好不好”。

　　對(duì)新手施工設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，他們蓋的第一棟房子，要保證的是屹立不倒。

　　從2019年8月正式動(dòng)手設(shè)計(jì)，到12月中旬交付設(shè)計(jì)圖紙，五人組踩過(guò)坑，給別人挖過(guò)坑，也掙扎著從坑里爬出來(lái)過(guò)。

　　他們?cè)�熬夜和不知躲在哪里的錯(cuò)誤死磕，還要對(duì)抗可能拖延隊(duì)友進(jìn)度的焦慮。

　　團(tuán)隊(duì)成員金越負(fù)責(zé)的是片上系統(tǒng)。

　　除了中央處理器，在系統(tǒng)內(nèi)還有五個(gè)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)具體功能。

　　這些控制器的代碼是由開(kāi)源社區(qū)提供的，但團(tuán)隊(duì)并不清楚這些控制器是否適合他們?cè)O(shè)計(jì)的這款芯片。

　　金越需要編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)軟件，測(cè)試外設(shè)控制器是否設(shè)置正確，能否正常工作。

　　“要是出現(xiàn)問(wèn)題就很麻煩了。到底是我的軟件寫(xiě)錯(cuò)了，還是外設(shè)控制器本身有問(wèn)題？如果是外設(shè)控制器有問(wèn)題，到底是哪個(gè)有問(wèn)題？”

　　變量太多，排列組合下來(lái)，測(cè)試復(fù)雜得讓人頭疼。

　　“做驗(yàn)證的那幾天，幾乎沒(méi)怎么睡過(guò)覺(jué)。”金越半夜對(duì)著電腦，查手冊(cè)，查代碼，查波形，懷著點(diǎn)“我就不信邪”的不忿：“我一定要把這個(gè)東西弄出來(lái)。”

　　尋找問(wèn)題究竟出在哪，是幾乎每個(gè)計(jì)劃參與者都會(huì)提到的“痛苦”經(jīng)歷，常常是 “按下葫蘆起了瓢”。

　　作為團(tuán)隊(duì)唯一的女將，張林雋負(fù)責(zé)的部分是預(yù)取器。

　　你進(jìn)入了一間圖書(shū)館，想找到一本書(shū)。靠你最近的書(shū)架，能放的書(shū)最少；而更深處的書(shū)架，放的書(shū)更多，但你走過(guò)去的耗時(shí)也長(zhǎng)。預(yù)取器好比那位了解你喜好的圖書(shū)管理員，他提前將他認(rèn)為你會(huì)拿的書(shū)放在離你最近的書(shū)架，節(jié)省你的查找時(shí)間。

　　“在實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的時(shí)候，我想當(dāng)然地認(rèn)為，預(yù)取器應(yīng)該放在L1 Cache也就是一級(jí)緩存內(nèi)。”

　　一級(jí)緩存，相當(dāng)于那個(gè)離你更近的但是容量更少的書(shū)架。但奇怪的是，加入預(yù)取器后，芯片的性能反而受到了影響，芯片的信息處理速度變慢了。

　　她花了一個(gè)月的時(shí)間來(lái)找問(wèn)題，一個(gè)一個(gè)排查、修改和調(diào)試。后來(lái)，張林雋被提醒說(shuō)，可能是預(yù)取器放置的位置不對(duì)。“哎，很崩潰，之前寫(xiě)的東西就沒(méi)用了，又要重來(lái)。”將預(yù)取器挪到二級(jí)緩存后，困擾她一個(gè)月的問(wèn)題終于消失了。

　　在真正動(dòng)手之前，沒(méi)人想過(guò)，問(wèn)題竟然會(huì)在這等著他們。

　　參與“一生一芯”計(jì)劃的五位學(xué)生，從左至右依次為王華強(qiáng)、張林雋、金越、王凱帆和張紫飛

　　“我們只是知道了從山底到半山腰的路怎么走”

　　2019年12月，這款芯片的設(shè)計(jì)版圖正式提交，基于中芯國(guó)際110nm工藝完成投片。

　　平時(shí)上課或者比賽，學(xué)生也需要從零開(kāi)始完成一次芯片設(shè)計(jì)。但在課堂實(shí)踐中，并不需要測(cè)試得太完備，只要設(shè)計(jì)出的芯片能通過(guò)老師給的幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)，就算成功。在“一生一芯”計(jì)劃中，沒(méi)有這些被預(yù)先設(shè)計(jì)好的“測(cè)試點(diǎn)”。你必須考慮全面，細(xì)心謹(jǐn)慎。