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第443章 外觀要紮實

呂辰看著謝凱演算了一會,把問題解決完。

這才招手打招呼:“謝師兄”。

看到呂辰到來,謝凱放下粉筆,走了過來:“呂辰,你來的正好,我正要找你!”

那個中校也上前來,伸出手:“呂工,歡迎到來。”

呂辰握了握他的手,那手很硬,有老繭,是常年摸傢伙的手。

謝凱問道:“紅星二號跑通了?”

“還沒上電呢。不過快了,我是腦袋裡有些想法,就過來找你了。”

“找我做甚麼?”

“我想請你畫個外觀設計,作為產品,得拿得出手。”

“那不急,正好你來了,我先請你辦會事,辦完了我給你畫,想畫多久都行。”謝凱立即跳過。

“謝師兄,甚麼事,你說。”

“別緊張,不是甚麼大事,就是請你給大家上一課。”

呂辰愣了一下:“我?上課?”

“對,上課,題目都想好了,從‘會算’到‘會炸’,晶片設計怎麼適應戰場,這一定難不住你。”

中校也在旁邊介面道:“呂工你就別推辭了,周鐵山他們專門推薦了你。”

呂辰想了想,他的確對驚雷專案有些想法,也就沒有推辭對。

“行。那我就講講。”

中校拍拍手:“大家停一下,呂工來給咱們講課!都給我認真聽好了,不懂的也要抓緊問。”

年輕研究員已經開始搬凳子,圍成一個半圓。

穿軍裝的也往前湊了湊,翻開筆記本,拔出鋼筆。

呂辰走到黑板前,拿起粉筆,擦掉晶振的曲線,寫下標題:

從“會算”到“會炸”——晶片設計如何向死而生

寫完,他轉過身,面對臺下。

九十多雙眼睛,全都盯著他。

有研究員的,有軍人的,有年輕人的,有老同志的。

有疲憊的,有興奮的,有疑惑的,有期待的。

呂辰沉默了幾秒,然後開口。

“各位同志,咱們今天不講空話。”

他的聲音不大,但很清晰,在安靜的車間裡傳得很遠。

“我們的設計需求裡有一條:‘一萬五千個G過載’。這個數字意味著甚麼?”

他拿起旁邊一個搪瓷缸子,舉起來。

“這個缸子,兩百克。一萬五千個G,就是它變成三噸重。三噸重的東西,壓在一個火柴盒大小的晶片上。”

他把缸子放下,敲了敲桌面。

“在這種力量面前,我們做民用的那套‘能用就行’的邏輯,全都不成立。”

臺下安靜極了。

“很多人以為,引信晶片像個小計算機。其實不是。”呂辰在黑板上畫了一個火柴盒大小的方塊,“它更像是神經末梢。”

他在方塊旁邊畫了一個人形,指著大腦的位置:“計算機追求‘快’,要處理複雜任務,要迭代。引信追求甚麼?”

他在火柴盒上畫了一個箭頭,指向一個爆炸的符號。

“準。穩。任務極其單一:感知,計時,起爆。”

“但必須在高溫、高壓、高過載下,完成這‘驚雷一閃’。”

他把粉筆放下,看著臺下。

“所以,我們的設計思想要轉變。與其追求運算速度,不如追求甚麼?”

他在黑板上寫下四個字:狀態確定。

“甚麼叫狀態確定?就是不管外界怎麼折騰,這顆晶片知道自己該幹甚麼,不該幹甚麼。不會因為震動跳個訊號,不會因為高溫算錯個數字,不會因為年頭長了忘了自己是誰。”

一個年輕的研究員舉手:“呂工,這個‘狀態確定性’,具體怎麼實現?”

呂辰點點頭,又在黑板上畫起來。

“技術對策分兩層。第一層,物理層面的‘扛造’。”

他畫了一個晶片的剖面圖,一邊畫一邊說:“為了扛住一萬五千個G,我們需要做三件事。”

“第一,實心化設計。民用晶片有複雜的引線框架,有空洞。我們要把它做得儘量實心,把每一層電路都壓得更瓷實。”

“第二,短連線原則。晶片內部的金線,能短一微米是一微米。線越短,慣性力產生的扭矩就越小,越不容易斷。”

“第三,整體澆築。封裝不是簡單的‘蓋蓋子’,而是用一種特殊的陶瓷,把整個晶片‘澆築’成一個整體。讓它從一塊‘帶電路的玻璃’,變成一塊‘有電路的石頭’。”

他放下粉筆,看著臺下。

那幾個搞封裝的老同志點了點頭,有人在本子上記了幾筆。

“第二層,邏輯層面的‘容錯’。”呂辰繼續說。

他在黑板上畫了三個方塊,並排排列,然後用線連到一個圓圈。

“在最重要的計時電路里,我們不是隻設計一個定時器,而是設計三個,同時跑。”

他指著第一個方塊:“如果三個結果都一樣,輸出。”

又指著第二個和第三個:“如果有一個結果跟另外兩個不一樣,自動遮蔽那個‘叛徒’,用另外兩個的結果。”

他回過頭,看著臺下。

“這叫‘用邏輯的冗餘,對抗物理的偶然’。”

周鐵山舉手提問:“呂工,這個三模冗餘,聽著不錯。但有個問題,表決電路本身要是壞了怎麼辦?”

呂辰點點頭:“周工問得好。所以表決電路也要做冗餘,而且要用不同的設計思路。不能三個表決器都是同一個模子刻出來的,萬一那個模子有設計缺陷,就全完蛋。”

周鐵山在本子上記了幾筆。

呂辰又拿起粉筆,在黑板上畫了一個引信的簡單框圖。

“最後,我建議,把‘電子管’的魂,注入‘晶片’的體。”

他轉過身。

“咱們老一輩搞炮,講‘炮是戰爭之神’。現在搞晶片,咱們就是給‘戰爭之神’裝上神經。”

“我們的目標不是造一個實驗室裡的奇蹟,而是造一個從兵工廠流水線上下來,裝上炮彈,打出去,就一定能響的東西。”

他放下粉筆。

“我講完了。”

臺下安靜了兩秒。

然後,掌聲響起來。

不熱烈,不張揚,就是一陣噼裡啪啦的拍手聲。但那九十多個人,都認真地看著他,眼睛裡有一種東西在發光。

謝凱站起來,衝他點點頭:“講得好。”

一個穿著軍裝的中年人舉手了,他是負責靶場測試的高階工程師。

“呂工,我問個實際問題。”他站起來,也不拿本子,就直直地看著呂辰,“我們在東北塔河做冬季試驗,零下四十度,炮彈在庫房裡放一宿,金屬都能粘掉皮。你那個晶片,通電瞬間,晶振起振要多久?”

呂辰愣了一下。

工程師繼續說:“如果在起振的那幾毫秒裡,炮彈已經出膛了,怎麼辦?”

這個問題問得很刁,也很實在。

零下四十度,晶振起振確實會延遲。

幾毫秒的延遲,對於計算機來說不算甚麼,但對於飛行的炮彈,可能就是生與死的距離。

所有人都看著呂辰。

呂辰沉默了幾秒,然後開口。

“這位同志的問題很好。”他走到黑板前,在那個晶片框圖旁邊,又畫了一個小方塊。

“在設計裡,我們可以加一個‘快速喚醒電路’。”

他用粉筆指著那個小方塊。

“這不是主晶振,是一個微型的熱電阻。它不負責計算,只負責一件事:在通電瞬間,先給主晶振‘哈一口氣’,加熱那麼一丁點。”

“等主晶振動起來了,主電路再開工。這多出來的幾毫秒,可以用炮彈出膛的機械保險來覆蓋。確保它‘睜著眼睛’飛出去。”

工程師點點頭,坐下。

又一個軍人舉手了,是個年輕的技術員,看著也就二十出頭。

“呂工,我問個貯存的問題。晶片裡的鋁線,在不通電的情況下放五年,會不會電化學腐蝕?”

他站起來,手裡拿著一個筆記本:“我們以前發現過,有些電子元件在倉庫裡放久了,管腳自己就斷了。絕對不能容忍,炮彈運到前線,拿出來一測,壞了,這種事情發生。”

呂辰點點頭,看著臺下那些穿軍裝的。

“這位同志問的問題,是封裝要解決的核心。”

他拿起粉筆,在黑板上畫了一個晶片的封裝剖面。

“星河計劃正在攻關兩件事。第一,氣密性封裝。用陶瓷把晶片焊死,裡面充惰性氣體,水汽進不去。”

他又在晶片表面畫了一層薄膜。

“第二,鈍化層。在晶片表面,也就是鋁線的上面,再塗一層特製的玻璃鈍化膜,把金屬和外界徹底隔開。”

他放下粉筆,看著那個年輕技術員。

“等於給晶片穿了兩層雨衣,保證它‘冬眠’的時候,身體不壞。”

年輕技術員在本子上飛快地記著,然後點點頭坐下。

一個四十來歲的技術員舉手提問,是搞裝備論證的。

“呂工,你剛才說用三個定時器,兩個同意就輸出。但萬一,我是說萬一,在炮彈飛行過程中,三個裡壞了一個,剩下兩個,一個正常,一個‘腦子糊塗’但資料恰好對了,你們那個多數表決電路,能分辨出來嗎?”

這個問題更深了。

臺下一片安靜。

呂辰沉默了幾秒,然後嘆了口氣。

“這位同志,你這個問題,問到了最頭疼的地方。”

他看著臺下,苦笑了一下。

“說實話,‘糊塗蛋恰好蒙對’這種事,電路沒法分辨。我們不能跟它做思想工作,沒法讓它‘說實話’。”

有人笑了,但笑得很短,很快又安靜下來。

呂辰接著說:“但是,可以加一個‘健康自檢’。”

他在黑板上畫了一個時序圖。

“在炮彈飛行的前一毫秒,主電路不幹活。所有計算單元,先算一道內建的‘標準答案’。如果三個單元裡有一個算錯了標準答案,系統就直接判定它‘陣亡’。剩下的時間裡,它不再參與投票。”

他放下粉筆,看著那個中校。

“把‘詐和’的風險,消滅在開打之前。雖然多佔了一點時間,但也算是有保底。”

技術員點了點頭,在本子上記了幾筆。

最後,中校站了起來:“呂工,你講得都很好。”

“但我有個問題,是最實在的。”他走到前面,站在呂辰旁邊。“你們這晶片,一次流片就出來幾顆能用的。我們炮兵要的是成千上萬發炮彈。你那幾顆‘種子選手’,怎麼變成我們能裝備部隊的‘千軍萬馬’?”

這個問題一出來,所有人都看著呂辰。

呂辰沉默了很久。

然後他開口,聲音很慢。

“領導同志,你問得最實在。沒錯,現在剛出來的驗證晶片,是‘太子’,金貴得很。”

他看著臺下那些穿軍裝的。

“但它的使命,不是直接上戰場。它是去當‘教官’的。”

“等它跑通了所有測試,證明這個設計是‘真傢伙’,我們就會把它交給6305廠的生產線。就像你用老班長帶新兵一樣,它會變成一套‘樣板’,一套‘標準’。”

“生產線會用這套標準,去調整爐管,去校準光刻機。下一批,不是流片,是‘投產’。良率從現在的20%,慢慢熬到40%、60%。那時候,晶片就不再是‘幾顆’,而是‘幾萬顆’了。”

他看著中校:“搞設計的,就是要把自己這顆‘獨苗’,熬成能撒出去的‘種子’。”

中校沉默了幾秒,然後點了點頭。

他沒說話,只是伸出手,和呂辰握了握。

那手很用力,像是在傳遞甚麼。

呂辰講完,從人群裡退出來。

謝凱追上來,拍拍他肩膀:“講得好,尤其是最後那句,‘把獨苗熬成種子’。”

呂辰笑了:“謝師兄,我那句話是送給你的。”

謝凱愣了一下。

呂辰說:“你是驚雷的帶頭人。你現在的任務,就是把自己這棵獨苗,熬成種子,撒出去。”

謝凱沉默了幾秒,然後也笑了。

“行了,別貧了。你不是要設計紅星二號的外觀嗎,走走走。”

二人回到呂辰的辦公室,就開始設計。

一直畫到半夜,一套按照遵循“實用第一、好看第二”理念的紅星二號效果圖就畫了出來。

受限於材料工藝、加工水平,以及時代審美,紅星二號的外觀設計呈現出一種“在簡陋中追求精緻”的工程師美學,帶著這個時代明顯的工業印記。

整體形態是水平“薄磚”造型,設計理念強調“可攜帶”和“桌面佔用小”。

採用扁平方正的矩形輪廓,類似一臺精裝書的尺寸。

四個邊角處理成小圓弧,避免尖銳感,方便塞進公文包或抽屜,非常符合當下“圓角過渡”的鈑金審美。

殼體採用深灰綠色的膠木。這種材質不僅耐髒,還自帶厚重感,且不會反光刺眼,適合長時間伏案工作。

面板採用拉絲鋁板,可透過絲網印刷印上字元,有一種“精密儀器”的冷峻感,這是正經的“工業美”。

顏色是淺香檳色,深藍色字元。

機身是深灰綠,面板和機身之間有一圈極細的亮色裝飾邊,這是直接露出的鋁本色,增加層次感。

顯示區採用深色有機玻璃視窗,略微內凹,防止反光。

內部熒光數碼管呈微微傾斜的排列,透過視窗看,數字有一種“懸浮”在深色背景上的綠色熒光效果。

視窗左側印有“SCIENTIFIC”和“紅星二號”的英文/漢字,字型採用銳利的長等線體,充滿科技感。

鍵盤佈局是設計的重中之重,呂辰參考後世計算器的佈局邏輯,但在工藝上向現實妥協。

右側是標準的3x4數字鍵盤,0-9、小數點、正負號。

左側密集排列sin、cos、tan、log等函式鍵。

控制區是紅色的撥動式“ON/OFF”開關,以及黃色的“第二功能”切換鍵。

按鍵形狀是方形略帶圓角,鍵帽略微下凹,貼合指腹。

材質是雙色注塑。數字鍵用淺灰色,函式鍵用深灰色,關鍵的“=”或執行鍵用紅色。

機身背面設計一個金屬衝壓的支撐架,可以讓計算器以15度角立在桌面上,方便閱讀顯示結果。

背面有一個金屬銘牌,刻著“紅星工業研究所”以及編號“HX-2-0001”。

左側面預留一個圓形五針介面,用於連線外部電源介面卡。

機身底部兩側有長條狀的散熱孔,既能散熱,也隱約透出內部的電路板,彰顯“真材實料”。

謝凱看著自己畫的圖,感嘆道:“我原本以為,會像是收銀機一樣的大鐵疙瘩,沒想到會是這氣質,這更像是一塊精密的手錶,內斂而自信!”

他堅定道:“我彷彿已經看到它在廣交會上大獲成功的樣子了,咱們一定要按這個樣,不折不扣的造出來!”

呂辰笑呵呵道:“咱們不比誰的外殼亮,就比誰的設計讓工程師用得順手。這才是咱們紅星二號的設計語言。”

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