作者：520农民
计算芯片种类大致分为通用计算类芯片CPU，信号处理芯片DSP，图形计算芯片GPU和其他特殊计算加速芯片等。
而通用计算类芯片CPU根据指令集主要分为3个分支。
第一分支：x86系列，即Intel/AMD系列芯片，多用于个人电脑和服务器领域；
第二分支：ARM系列，多用于嵌入设备，如手机、智能终端等低功耗设备。
第三分支：MIPS系列，这是斯坦福大学教授约翰·轩尼诗创立的，2009年，仲科院与MIPS公司达成和解，得到正式授权。
3个分支，其实就是3家公司的芯片架构。
其它的，可能你们还听说过RISC-V架构以及其他架构。
如果我们公司采用这些公司的芯片架构，那就得付出技术授权费。
比如，像平果、四星和搞通的手机CPU都是兼容ARM指令集的非公版设计，其芯片本身结构完全自主研发。像华威的麒麟970芯片的CPU核则是采用了ARM的公版IP授权模式。”
培训老师看到学生提问“什么是架构？这个基础概念还是不太明白。”
培训老师说：“这个芯片架构，其实跟房子的主体框架是一样的，比如说框架结构、砖混结构及新型结构。
而房子里面要装什么，其实就是芯片的内容……”
这个培训老师讲得通俗易懂，如果星海集团要设计新的芯片架构，其实就相当于抛弃国际上现有的芯片架构。
如果沐阳没有阅读系统，他也没必要费那个心思，自己设计的架构未必有别人的好，而且不是短时间内能够设计出来的，要是那么容易，世界上就不止那几个芯片架构了，何必花钱买别人公司的芯片架构。
董事长办公室里，沐阳也是在思索芯片架构的问题。
他可以开挂，可以在阅读系统里搜索一下，看看有没有更好的架构，何必使用别人公司的架构，受人约束呢。
EBL电子束光刻机的研发，让他有了更好的选择余地。
跟建房子一样，芯片设计，当然也是从选择系统架构开始。
设计系统架构的软件主要有伪软的Office套件如Word、Excel等，还有伪软Visio等一些画图软件用来描述系统架构设计思想，星海集团也可以自己开发一款适用自己系统架构的软件，专门设计架构。
除此之外，系统架构还包括算法设计。
我们可以把一个芯片当成3层楼房，这个算法设计就相当于进入某层楼某个地点的方法，比如，我要把一个沙发放到三楼，如何运输最省力最高效，肯定是有最佳路线和最佳方式的。
还有，不同芯片架构，它的表达方式也是不一样的，即指令集不一样。
就拿通信芯片来说，设计流程的第一步，就是系统架构和算法设计；
第二步，就是系统行为仿真，相当于房子的性能指标；
第三步，规格制定，相当于房子的尺寸，要搞几层，使用什么材料等等，要实现什么功能。
第四步，模拟电路和数字电路设计，其实就相当于给房子装修，填充什么物品。
所以，星海集团要搞芯片设计，主要有两个工作：
第一是电子设计自动化软件。
即设计芯片的软件，画图得有软件吧，也是这个意思，一般称为“Electronics Design Automation（EDA）”，在过去半年时间内，星海集团的芯片设计部门都在准备这个工作，并没有完成，但也做了大量基础工作，帮沐阳节省了大量时间。
EDA最终的核心设计，还是需要沐阳去完成。
这也没法，EDA一直是国内的软肋，要是沐阳不开挂，还真没法搞定EDA软件。
第二就是设计芯片架构。
这个沐阳亲自去搞，短时间内是搞不定的，只能依靠成就点商店。
其它的芯片设计工作，对EDA和架构来说是比较简单。
那些国内芯片设计公司，一般是购买别人公司的EDA软件和芯片架构的技术授权。
沐阳之前花了一百成就点购买芯片设计的技术，但要搞新的芯片构架，还得另外花成就点。
打开系统商店的普通货架，搜索“芯片架构”，还是发现不少新奇的芯片架构。
一般来说，不同领域的芯片，有它比较适合的芯片架构。
也有一种芯片架构，可以应用在多个领域设计芯片，这并不冲突。
就比如一道数学题目，也许有多个解答方法，有简洁的，也有复杂的。
沐阳做芯片，可以满足公司的汽车芯片（要求并不高）、人工智能系统、超算中心，以及国内计算机和手机等行业高端芯片需求。
也许用不了多久，华威等国内科技企业将遭受某国多轮限制，买不到手机芯片以及高端芯片。
目前华威公司已经在做芯片设计，只是需要芯片厂家代工。
但如果苔机电受到某国的限制，华威公司设计出高端芯片出来，那也拿不到高端芯片。高端品牌手机，用的就是高端芯片。
也许可以委托仲心国际公司代工，但仲心国际的工艺技术水平是比不过苔机电，只能生产次一两级的芯片。
现在，星海集团正在解决芯片制造的问题，打破老外的垄断，也许不久后，华威等国内芯片设计公司不用再担忧受到老外限制，可以委托星海集团代工。
转回话题，新的芯片架构，将使用新的指令集，实际就是新的编程方法，要求芯片设计者熟悉它的功能。
不过，编程或指令集的逻辑都是相通的，只是表达语言不一样而已。
看完几个芯片架构的介绍，沐阳选择了一种适合星海集团情况的芯片架构，把它命名为“XH系列”。
如果把X86和ARM系列比喻成没有电梯通道的高楼大厦，那么XH系列就多了电梯通道，而且这类高楼大厦是建立在地下的，货物运输通道更多，效率更快，大厦结构更稳定。
由于货物是从上而下运输，能耗也更低。
能耗方面，就拿一个例子来说，像ARM从来只是设计低功耗处理器，而Intel（使用x86系列架构）的强项是设计超高性能的台式机和服务器处理器，能耗更高。
比如Intel i3和i5处理器平均发热率为37瓦，而基于ARM的片上系统（其中包括图形处理器）的发热率最大瞬间峰值大约是3瓦，约为Intel i7处理器的1/15，因此比较适用在移动设备上。
如果使用x86系列架构，那手机得有多烫手呀。
但是，XH系列却具备更低能耗的，大约是ARM的一半，但却可以设计高复杂的处理器。这个就相当于了不起了，如果应用在笔记本电脑或手机上，续航更长，CPU不会发烫。
当然，架构更加复杂一些，对芯片工艺要求更高。
等沐阳了解到这个牛比的芯片架构功能时，非常震撼。
不用多想，购买！
200点成就点，价格也是极高。
吸收完技术知识之后，沐阳感觉到XH系列太牛比了。
牛比到什么程度呢？
比如说，采用同样的7nm芯片工艺。
XH系列除了能耗低，效率更高，可以兼容简单指令和复杂指令，如果使用简单指令，就是默认普通情况，就是可以这么设计。
运行效率方面，大概提高一倍，而且更加稳定。
这个稳定，指的是，如果某个通道被破坏或阻塞了，这个CPU还是能够使用，因为它有很多条通道，就能保证超频运行。
综合来讲，采用同样的芯片工艺，但使用XH系列架构，综合性能比同类芯片架构设计出来的芯片要强几倍。
沐阳买下新的芯片架构后，先开始搞定EDA软件，没有EDA，空有思想也没有东西承载。
芯片制造研发进展还不错，项目组已经摸清楚EBL光刻机上买不到的零部件，该自主研发的开始搞，不少是委托研发生产。
要想把光刻机样机做出来，至少要半年时间，这个周期算是极短了，换作其它公司，给十年不一定能搞出来。
也许，等到EBL光刻机样机做出来并调试好之后，沐阳的EDA软件和芯片架构已经弄好，公司的第一款芯片星辰01也差不多能够设计好。
星辰01，就是应用在高端手机上的芯片。
工艺方面，打算采用7nm+EBL工艺制程，板级面积相比业界其他方案小45％。
这是世界上第一款晶体管数量超过150亿的移动终端芯片，达到135亿个晶体管，与2016年出世的麒麟990 5G相比晶体管增加32亿个。
CPU采用2个大核+2个中核+4个小核，与未来业界主流旗舰7nm芯片相比，单核性能和多核性能都要高一两倍，根本不是一个档次。
相比目前主流的28nm性能，估计至少是十倍。
目前还没有7nm工艺制程。
按照星海集团目前的研发进展，计划在今年年底量产7nm，其它厂商要出7nm工艺还得晚一两年时间。
对星海集团来说，使用EBL电子束光刻机，7nm已经是最差的了，成本跟目前主流28nm工艺没啥区别了。
可以说，只要星辰01芯片一出，其它厂商的顶尖手机芯片都黯淡无光，将无法与之争峰。
所以，沐阳对它非常期待。
接下来的一段时间，沐阳沉浸在EDA软件设计上。
等时机差不多了，他打算邀请华威任老谈一谈芯片的事。
3月9日，周六。
这一天，沐阳要检验两个学生的功课。
他一直沉浸在科研之中，脑子也发胀，偶尔指导一下学生也能放松一下。
董事长办公室里，沐阳与两个学生面对而坐，跟两人讲解高数并说明如何应用在工程上。
一个小时后，冷涵和金伟收获良多。
“老师，你讲得太棒了，通俗易懂，只讲过一遍，我感觉对高数上下册理解得更加通透了。考试能考满分，但很多知识点不知道如何运用。”冷涵听老师讲解，有一种奇妙的感觉，茅塞顿开，许多困扰他的难题，一下子就顿悟了。
金伟如是说道：“是的，老师，我感觉收获非常大，只是，浪费了老师一个小时的宝贵时间。”
“嗯，理论结合实践，当然更容易掌握一些。你俩掌握了大学高数，可以学习其它数学分支。小伟，虽然你不是数学专业，但多掌握一些数学知识，也是能够用得到的。”
沐阳让他俩先掌握基础知识，然后用经验给他俩开挂。
如果不把基本的理论搞懂，沐阳就需要耗费更多的经验和时间去指导学生。
他也是第一次给学生开挂，想不到效果这么好。
“好的，老师，我明白，有不懂的，我多请教冷涵。”金伟点头。
他没叫师姐，冷涵给了一个白眼，心想着：总有一天，得让你老实叫我一声师姐！
“好了，今天学习就到这吧。”沐阳说道，“你俩在江浙大学生活习惯不习惯？
虽然江浙大学比青比弱一点，但有些学科不比青北差。
在同龄，你们有傲气的资本，但学习一定要学会谦虚，可以多参加一些课外活动，做书呆子，会很累的，也很难在社会上立足。”
沐阳不仅仅要指导两人的学习，还要教他俩如何为人处世。
“老师，江浙大学很不错，环境很棒，同学们很热情。”
“很不错，没什么不习惯的，就是不太熟悉校园，过段时间就好了。”
“老师，我和小伟想业余时间参加师姑的慈善基金会。”冷涵浅笑盈盈。
金伟瞪大了眼，我什么时候答应一起了，不过，在老师妹妹那个慈善机构做事也不错。
“嗯，多做点善事是不错的。”沐阳点头，接下来没什么事了，让两人该干吗就干吗去。
冷涵和金伟离开沐阳的办公室，他俩过来除了汇报学习情况，还要参加星海集团的技术保密培训。
让他们想不到的是，老师的指导如同神明，让他们思路一下子清晰起来，所有困惑都没有了。
“师弟，老师真是厉害，随便讲讲，我感觉所有问题都没有了。”冷涵感觉今天学习有大收获，走路都想飞起来。
“嗯，我也有点不明白，为什么老师一点就透，效果比我学习大半年还好。”
“如果每一次都这样，我感觉几年学习下来，想不厉害都难了。”
“老师很忙，我本来有些不好意思问他。”金伟憨笑一下，感觉对知识更加渴望了。
媒体对他并不看好，觉得他相貌平平，比他优秀的学生还有很多，凭什么沐阳就选择他。
金伟原本学习压力并不大，但当老师的学生，压力就大了许多，虽然老师没说，但当他的学生，不能平庸，否则就是丢他的脸。
金伟和冷涵还不打算回学校，他俩打算在星海集团的车间和实验室去看看，验证自己的理论知识。
两人在星海集团是比较特殊的存在，不仅仅管理层，认识他们的员工对他俩非常客气。
金伟感觉老师对他们太好了，两人暂时还不会开车，有司机专送他们，开始之时还有点不习惯，但想一想，老师花那么大精力培养他们，时间更加宝贵，他们省时间，实际也是为老师省时间。
有司机负责开车，他还可以继续看书。
只不过，在江浙大学在就感觉有些高调了，目前有些不习惯。
目前，江浙大学在校生最有名气的学生，除了沐小灵师姑，那就是他和冷涵了，成为全校师生的议论对象。
第二天，金伟回到学校，和同班同学郑鸣漫步走在校园里，碰到一个女生向他打招呼。
“金伟，有空嘛？一起去图书馆看书。”