第五八九章 摩爾定律和半導體工藝製程

朱靖垣看著周圍的人，他們表現出來的進入思考狀態的反應，說明自己已經讓他們都有了興趣。

然後，朱靖垣自己也有了別樣的思考。

在說到那麼多遊戲題材的時候，朱靖垣陡然想到了遊戲內容管理。

也就是說，哪些內容可以做，哪些內容不能做，什麼樣的內容可以賣給什麼樣的人。

例如前世歐美的分級制度。

朱靖垣又立刻想到了電影方面的內容管理。

電影產業的事情都是自己爺爺搞的，自己在這個過程中基本沒有參與過。

自己爺爺撒手人寰之後，這個產業也就沒人專門盯著了，說不定什麼時候就會牛馬叢生。

自己這個皇帝是時候專門去指導一下了。

這個時代的人，肯定想象不到，當教育更加普及了，網路也全面鋪開了之後，社會上可能會出現的影響。

民間的各色人等，都有機會在公眾面前粉墨登場的時候，他們能夠搞出什麼樣的么蛾子。

自己這個過來人要做的事情，就是提前做出限制，把他們可能會搞的事情給劃好規則和邊界，不能隨便胡搞亂搞。

、詩詞、戲曲、電影、遊戲的內容管理，應該是非常類似且應該儘可能統一的。

最先能夠被普通人接觸，並且產生影響的，很可能是網路上的，同樣要專門提前安排一下。

於是朱靖垣吩咐身邊的大學士牛鑑，讓他回頭發個通知，讓禮部的下午到文華殿開會。

然後朱靖垣繼續處理眼前的事情，繼續瞭解這幾年的半導體產業的成果。

情況講的差不多了之後，朱靖垣讓所有人在社稷庫內大堂內集合，舉行了一個封賞和計劃宣講會。

所有參與人員都是幹自己的本職工作，現在也沒機會直接升級職位。

但是，對於管理者而言，這種攻關工作都會積累資歷。

負責過開拓性的專案攻關的主管，後續在晉升的排序中會提高優先度。

所以朱靖垣首先發了一份紀念證書，還讓禮部列了一個“半導體產業開拓者”名單存檔。

同時，對於所有的普通工作者而言，也要另外給更加實在的獎勵。

也就是俸祿的升級和直接的獎金。

發完了獎勵之後，朱靖垣把主要負責人召集到一個會議室，開始安排後續的新任務。

安排半導體產業下一個階段的發展方向和計劃。

最關鍵的當然是工藝製程。

只有工藝製程提上去了，才能在有限的空間堆砌更多的電晶體，才有迅速提升晶片效能的可能。

朱靖垣不準備提去參考摩爾定律，不準備自己專門說個電晶體多久能夠翻倍的定論。

因為摩爾定律首先本身就並不是科學上講的“定律”。

戈登·摩爾對當時半導體產業的情況做了總結，然後按照總結對未來發展做的預測或者說是規劃。

但是他的這個預測和規劃，在某種程度上變成了行業標準。

同時也是行業口號。

半導體產業肇始於美利堅這個商業社會，最初的行業環境可以說是非常混亂的。

沒有統一的行業標準，沒有規範的產業鏈，廠商的競爭同樣混亂。

摩爾的“單位面積的電晶體每兩年翻一倍”的結論，隨著intel的巨大影響力慢慢成了行業標準。

首先intel自己以兩年為單位，制定後續的生產和升級計劃。

微處理器本來就是整個半導體產業的核心。

與intel合作的下游半導體廠商，都要配合intel的生產和升級計劃。

他們要在最合適的時間點上完成訂單。

就只能與按照intel相同的時間節點，制定自己的生產和升級計劃，好讓自己的節奏與intel對齊。

這些廠商會相互影響，後來加入的廠商也會受到影響。

最終的結果，就是讓整個產業的絕大部分廠商，都預設以兩年為週期，完成一輪生產和升級計劃。

否則自己跟不上別人的節奏，或者是別人跟不上自己的節奏。

無論哪一種情況，都會導致供應鏈出問題，產品不能按時生產出來，或者部分配件生產出來等其他配件。

這其實就是一個不斷迴圈的“兩年計劃”逐步擴充套件到了全行業。

如果在其他的特定行業內，也有類似intel這種頂級上游廠商，能夠在產業內擁有絕對影響力。

其他的上下游廠商都要配合他的生產計劃。

那這個產業內部也很可能會實際上存在類似的“行業定律”。

因為這其實是一個供應鏈週期。

但是這個不標準的定律當然是有用的，而且用處非常的大。

大家統一兩年升級一次，採用相對近似而且足夠大的升級幅度，能夠非常方便的互相配合。

所有廠商都能夠比較順暢的協調配合，整個產業的發展也不會亂套。

還能催促落後的廠商儘可能追趕上整個行業的節奏。

在半導體產業方興未艾的時代，處於藍海狀態的半導體和處理器行業競爭激烈而且混亂。

Intel憑藉固定兩年週期的摩爾計劃，引導一系列下游廠商進入了自己的節奏。

然後intel憑藉完善穩定的供應鏈體系，最終殺出重圍並站穩了腳跟。

最終讓intel成了整個微處理器領域內絕對的行業領導者。

這又反過來讓摩爾定律持續不斷地延續下去。

這個兩年為週期的摩爾計劃，同時還能形成巨大的投資吸引力。

如果這些半導體廠商，向傳統投資者介紹自己的技術和設想的細節的話，傳統投資者可能會聽的一頭霧水。

但是他們現在說：我們的產品兩年升級一輪，效能兩年提升一倍，成本兩年下降一半。

這就與那些投資宣講會上的“目標”就非常的類似了。

所有人都能聽得懂了。

最關鍵的是，整個產業的發展和升級速度，確實能夠完成他們宣稱的目標。

電晶體的密度真的兩年就能翻一倍。

他們甚至能夠持續數十年始終保持這個升級速度。

這就讓所有沒有經驗的投資者都相信，投資這個產業絕對不會虧。

所以摩爾定律雖然不是科學規律，只是經驗總結和發展計劃週期，但是卻發揮了宛如定律的作用。

極大的推動了半導體產業的持續穩定發展，擴大了半導體產業的影響力。

形成了一個事實上的行業發展標準。

那麼現在的大明？

大明本來就有各種各樣的計劃，不需要專門喊一個兩年計劃的口號。

與此同時，大明目前的整個半導體產業，都完全在大明皇室和朝廷的完全掌控之中。

所有的廠商都是同一個系統內的，本來就在理所當然的互相配合。

也不需要專門喊口號讓大家保持同步。

最後，摩爾既然是供應鏈週期和行業口號，並且在數十年內都基本保持住了。

那這個速度就不是半導體產業升級速度的極限。

肯定是留有餘量的。

最起碼，在持續四十年的時間內，intel自己顯然是留有餘量的。

不然intel也不會有牙膏廠的綽號。

在歷史上，摩爾在1965提出的口號，是一年翻一倍。

後來可能是發現這個速度難以實現，或者其他的廠商可能跟不上，就在1975年改成了兩年翻一倍。

到了1997年的時候，他再次做了非正式的折中化修正，改成了一年半翻一倍。

實際上從七十年代開始算起，直到新世紀初的總共四十年裡面，電晶體的增加速度都是兩年翻一倍。

大明現在的情況與另一個世界截然不同。

半導體產業有大明皇帝和朝廷直接的推動，無論是資金和政策都是完全敞開了供應的。

相應人員不需要考慮想辦法拉投資。

還有新產業集團統一協調研發和生產節奏，不需要在多方廠商關係協調上浪費時間。

關鍵有大明皇帝直接給出的正確方向。

所以大明有機會直接實現單位面積電晶體數量一年翻一倍的目標。

在這個內部會議上，朱靖垣按照自己前世的經驗，把自己知道的可能有效的技術方向都列出來。

讓汪萊安排多組人員分頭去攻關這些技術。

首先提出步進式光刻機的設計邏輯，提出微縮光刻的技術方向。

原有的光刻工藝中，物理機械手段直接生產的電路板的母版，其精度是有其極限同時也相對不容易提升的。

但是可以透過曲面透鏡投影縮放的方式，照著大模板來生產更小的晶片。

要求光學廠商配合研發更高精度的鏡頭。

然後直接提出浸潤式光刻技術的邏輯，讓工匠從一開始就直接去走浸潤式光刻的方向。

按照光刻機的邏輯，光源的波長越短，就能夠生產出製程越小的晶片。

但是又不能無限短，最短的X射線會直接穿過物體，導致無法透過透鏡和反射來縮放圖紙。

只能在工藝水平大幅度提升後，用在少數有特殊需求的半導體產品上。

常規光源的升級過程，就是不斷地尋找無限接近X射線，但是又不能出現X射線現象的光源的過程。

最早的光刻機光源是可見的藍光，波長是450奈米，實現了微米級的工藝。

在微縮光刻時代，迅速轉入不可見的紫外光時代。

波長降低到了365奈米，實現了800奈米到280奈米的工藝。

之後很長的一段時間內，就是在紫外光的範圍內，持續不斷地縮短波長。

直到波長為193奈米的節點的時候，已經可以用來生產280奈米到65奈米制程晶片了。

如果按照這個方向繼續下去，本來應該去尋找波長157奈米的光源，開始生產45奈米及以下的晶片。

但是當時的光源開發公司，在研製波長157奈米的光源時遇到了困難，或者說是瓶頸。

當時的光刻機產業的領頭羊尼康在157奈米光源上頭鐵了很久。

而臺積電的林本堅發現了另外一個方向。

光進入水中時會發生折射，光源的波長也會有相應的縮短。

所以193奈米的光穿過一層水之後，就有了等效於134奈米波長光源的效果。

於是，臺積電和阿斯麥爾合作，以林本堅提出的方向為目標，研發出了浸潤式光刻機。

意思就是泡在水裡面光刻。

繼續使用193奈米的光源，推動晶片製程從45奈米繼續上升，最終的極限做到了7奈米工藝。

直到深入5奈米制程範圍的時候，193奈米的深紫外光源才徹底走到了盡頭。

半導體產業不得不嘗試更換波長13.5奈米的極紫外光源。

所以對於大明而言，當然可以儘快用攻關浸潤式光刻技術，但是在新光源的研究上也要不斷努力。

另外，前世所有用過的已經成功的路，當然是已經確定可行的路。

前世沒有采用的道路，也未必是不可行的。

以現在大明的資源，對於後世出現過其他方案，也可以讓工部有選擇嘗試。

說不定能夠實現比原有道路更好的效果呢？

比如說“同步輻射光源”設施，本身作為一個其他方面的科研設施，其原理使得其能放出各種波長的光。

包括最為接近X光的“極紫外光”。

實際上，歷史上早期的光刻機技術驗證，也曾經用過同步輻射光源去做研究和驗證。

但是同步輻射光源的性質註定了難以商業化。

大明這邊也可以嘗試，建設大規模的同步輻射光源，在它的基礎和原理上討論，各種光源和光刻的可行性。

同時它也可以繼續作為科研裝置持續運轉。

還有其他的更加具體的細節，比如提升效能的銅導線工藝，提升效率的雙件工作臺設計等等。

朱靖垣把自己能想到的都依次列舉出來，作為自己的不確定的設想。

讓工部和半導體司安排人員去做攻關和驗證。

在這樣的基礎上，朱靖垣對工部、半導體司、工匠們提出了更加具體的研發目標。

首先是最重要和最核心的工藝製程和中央處理器。

兩年之內完成一微米工藝的普及和量產，同時完成下一代的通用微處理器的開發。

新處理的效能目標是每秒計算次數不低於一千萬次。

最好是達到每秒五千萬次，也就是接近於386甚至486，或者是第一代PS遊戲機的水平。

同時要求，它必須是六十四位微處理器，開發代號也因此直接確定為六十四。

按照朱靖垣的計劃，六十四位處理器開發完成之後，將會開始主動向民用市場推廣，主動開發更多民用裝置。

大明的半導體產業構建方式，與歷史上的美利堅完全不同。

美利堅作為一個商業社會，就算是官方主導的專案，通常也是軍方出錢出技術，讓民間廠商去完成產品開發。

這種模式的優勢是非常明顯的。

最終產品的類似產品，以及開發過程中產生的技術，能夠更快的進入民用市場。

會有很多商人想盡一切辦法，把他們的商品推給任何有購買力的人，這非常有利於新產品的迅速推廣。

他們的理論利潤是沒有明顯限制的。

在很多時候，這種市場的運轉狀態，是非常接近充分競爭狀態的。

但是缺點也同樣明顯。

缺乏引導的藍海市場競爭會出現各種各樣的混亂。

很容易出現劣幣驅逐良幣的情況，甚至可能出現模仿者乾死原創的情況。

通常要經過長期的廝殺，等到有少數擁有絕對優勢的廠商，聯合起來勉強控制大部分市場的時候。

才有可能形成相對穩定的秩序和行業標準。

因為在市場處於混戰狀態的時候，廠商之間基本上是誰也不服誰的。

任何單個沒有優勢的廠商，想要主導行業內的標準的時候，都可能有其他廠商反對和搗亂。

在此之前，不直接掌握行業資源的官方，也沒有能力要求所有廠商執行某種標準。

但是到了這個時候，寡頭壟斷甚至絕對壟斷應該也已經形成了。

市場的充分競爭狀態也就不復存在了。

比如Intel的摩爾定律成為了行業標準之後，所有廠商都要以兩年為週期制定開發計劃。

就算是朝廷的反壟斷法，都可能已經無法撼動這些壟斷廠商的地位了。

罰款對他們而言不痛不癢，朝廷還沒有能力真的徹底關閉他們。

在朱靖垣的記憶之中，類似的事情已經重演過很多次了。

在第二次工業革命之後，在沒有限制的充分競爭環境下，非常容易誕生寡頭甚至絕對壟斷廠商。

美利堅朝廷對intel、微軟、高通無能為力。

在計算機產業內，Intel、amd、nvidia雖然是三家公司，但是相互之間有股權交叉和專利交叉授權。

他們之間還會理所當然的演雙簧，依靠壟斷地位交替收割鉅額利潤。

其實，在國家看來，收割高額利潤不是不行，關鍵是競爭放緩之後，技術進步也同時放緩了。

你來我往的輪番擠牙膏就會成為市場上的常態。

這是無法接受的。

大明的半導產業是完全官方主導，並且由官方機構和廠商完成的。

目前完全沒有任何民間廠商直接參與。

朱靖垣作為最終決策者，如果沒有主動將相關產品向民用市場投放，那民用市場就基本不會受到影響。

普通人甚至可能不知道有相關的東西存在。

這種模式的缺點當然很明顯。

早期的市場競爭不充分，沒有理論上無限的商業利潤驅動，開發人員升級和推廣產品的積極性不高。

等到官方廠商想要向民間推廣的時候，也需要時間和成本讓民間廠商和使用者接受。

當然，這種模式優點也同樣明顯，那就是技術和標準的可控性。

朱靖垣理所當然的計劃，就是把產業的主流產品和行業標準，都培育和規劃到相對成熟的狀態。

同時等到官方廠商的產品，能夠滿足朝廷和官營廠商的需求之後，再在合適的時間向不受限制的民間市場推廣。

當民間廠商參與這個產業的時候，整個行業相關的標準和規範都已經確定下來了。

而且執行相關標準的官方機構佔據著絕對的主動權。

基礎專利，典型設計，標準方案，通用系統，全都會掌握在朝廷、官營財團、皇家產業的體系中。

民間廠商要加入這個產業，就必須按照已經形成的行業標準去做事情。

就如同朱靖垣在航空行業起步的時候做的一樣。

最為理想的結果，就是在放開行業門檻之後，實現良性的充分競爭。

現實中當然不可能有絕對的完美結果，但是本著求其上得其中的方向走也顯然是正確的。

重要性排在微處理器之後的是賬表晶片，也就是DRAM記憶體晶片。

同樣要求在兩年之內，完成二十五萬六千字的晶片的量產，按照1024進位制就是256K，相當於前世的512KB。

其次是要在兩年內，開發出第一代專用的影象、音訊、網路處理晶片，也就是顯示卡、音效卡、網絡卡。

然後是容量更大，儲存密度更到的硬碟，爭取將容量提升到十億字（1G）。

最後是另外成立幾個新團隊，完成光碟、快閃記憶體、數碼相機、液晶顯示屏相關的技術驗證，拿出基本的產品來。

(本章完)