集成一個高精度、低噪聲的生物電信號模擬前端,包含可編程增益放大器、模數轉換器、以及基本的濾波功能。
集成一個專用的硬件加速器,用於執行neuroinput算法中最耗時、最底層的運算如fft、特定矩陣運算),大幅提升效率,降低主處理器負載和整體功耗。
工欲善其事,必先利其器。專業的芯片設計需要昂貴的eda電子設計自動化)軟件,如cadence、synopsys,這根本不是他現在能負擔起的。
他沒有氣餒,轉而搜尋【超維記憶庫】中關於開源eda工具的信息。最終,他將目光鎖定在了一款雖然功能相對基礎,但足以支撐他完成初步設計的開源工具鏈上——基於iveriog、gtkave、yosys、opensta以及grayof等工具搭建的流程。
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軟件環境搭建、庫文件準備、語法學習……又是一番痛苦的摸索。
然後,他打開了代碼編輯器。這一次,他敲下的不再是c++或pytog硬件描述語言)。
他開始用代碼“搭建”數字電路,定義邏輯門、寄存器、狀態機……“繪製”模擬電路,設計放大器的增益、帶寬,adc的分辨率、采樣率……
這是一個與編寫軟件截然不同的世界。每一個細節都必須考慮時序、麵積、功耗。每一次修改都需要進行漫長的仿真來驗證。
屏幕上不再是流動的算法,而是冰冷的電路結構圖和時序波形。
挑戰是前所未有的。
設計過程本身就是對智力、耐心和精神的極致考驗。一個微小的時序錯誤,就可能導致整個功能失敗。模擬電路部分更是微妙,噪聲、乾擾、匹配,任何一點考慮不周都會前功儘棄。
林燁幾乎將所有時間都投入其中,進展緩慢如蝸牛。周偉完全幫不上忙,隻能負責打理日常的瑣事和少量的指環組裝工作,擔憂地看著林燁一天天變得更加消瘦和沉默,隻有那雙眼睛,因為專注於另一個微觀世界而顯得格外明亮。
但這僅僅是第一步。
即使他克服萬難,完成了“玄武0.1”的全部設計,還有一個巨大的、現實的鴻溝橫亙在眼前——流片。
所謂流片,就是將設計好的電路圖交給半導體代工廠,對方利用光刻等複雜工藝,在矽晶圓上製造出實際的芯片。
這需要支付高昂的nre一次性工程費用),包括光罩費、技術授權費、測試費用等。即使是采用最便宜的工藝、最小的麵積,通過p多項目晶圓)方式與其他小設計共享晶圓來降低成本,一次流片的費用也可能高達數十萬人民幣!
而這筆巨資投入下去,換來的可能不是成功的芯片,而是一堆昂貴的矽垃圾。如果設計中有未被發現的錯誤,或者製造過程中出現偏差,芯片可能根本無法工作,或者性能不達標。數十萬學費瞬間打了水漂。
這個風險,太大了。大到他那剛剛賺到的三十萬,顯得如此微不足道和脆弱。
冷靜思考後,林燁做出了一個務實的決定:分步走。
第一期目標,不追求大而全。他要在“玄武0.1”的完整架構中,剝離出最核心、最關鍵、也最可能出問題的模擬前端部分,設計一個極簡化的、隻包含最基本生物電信號采集和adc轉換功能的驗證芯片。
先把這個小芯片流片出來,驗證他的模擬設計能力,驗證與代工廠工藝的兼容性。如果成功了,不僅能積累寶貴的經驗,更能為後續完整芯片的設計樹立信心。即使失敗了,損失也能控製在可接受的範圍內。
目標確定,林燁深吸一口氣,目光更加專注。
他的目光,已經穿透了櫃台的方寸之地,投向了遙遠沿海那些轟鳴著精密設備的半導體工廠。
一條無比艱難、無比燒錢,但也通往真正王者的道路,在他腳下緩緩展開。
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