首次公开:世界最神秘的半导体生产设计基地,向我们打开了大门
从车间一出来,紧接着我们就被带到了旁边的停车楼楼顶。这里正好可以看到旁边正在建设中的 Fab 38 工地。
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Fab 38,代号“Sparrow”,是英特尔在 Fab 28 的旁边修建的一座新晶圆厂,面积差不多(原话“还是4个美式橄榄球场”),但整体技术水平更加先进,耗资超过10亿美元。
由于 Fab 38 采用了特殊的房顶设计,需要一座极其巨大的起重机才能够吊起组成房顶的一节钢架。
于是英特尔找来了比利时起重巨头 Sarens,在 Fab 38 工地上组装一台 SGC 系列巨型起重机。这将是目前为止全球第二大起重机,吊钩载重达到了惊人的2850吨。(第一大在慕尼黑,客户也是英特尔)仅为了组装这台起重机都要用到4台塔吊,花费至少一个季度。
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而且整个工程实在太大,需要的水泥太多,以至于英特尔直接在工地旁边修建了自己的水泥厂。
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Fab 28 代表的是英特尔的今天,而 Fab 38 将会代表这家芯片巨头的未来。
落成启用后,Fab 38 预计将主要采用更新的 RibbonFET + PowerVia 技术来取代“过时”的 FinFET 晶体管工艺,用于生产 Intel 4、3、20A 等未来制程产品,并且成为近两年公司力推的代工服务战略 IDM 2.0 的基地之一,从而更好地服务亚洲和欧洲的代工客户。
IDC 芯片测试实验室
上世纪70年代美国半导体人才严重短缺,英特尔召回了公司早期员工、EPROM 技术的发明者多夫·福罗曼 (Dov Frohman),满足了他返回故土以色列创办高科技研究中心的夙愿,让他在海法创办了 IDC。最初 D 字代表设计 (design),后来全面升级为研发 (development)。
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这次我的以色列行程,除了 Fab 28 之外的另一站就是位于 IDC 的芯片测试实验室。对于英特尔来说,芯片测试并不是从产线上随机抽个样,装到主板上看下能不能开机——整个测试流程非常复杂,要求严苛,而且该公司的指标是“每一枚出厂的芯片都必须经过测试”(流程不尽相同)。
为此英特尔在 IDC 大楼内修建了一座巨大的、迷宫一般的芯片测试实验室,包括开机、验证、游戏、跑分、外设兼容、极端环境稳定性等多项测试内容。甚至当芯片出现故障的时候,这里还有一个神秘的“芯片手术室”,有一组身份对外保密的工程师在里面,对芯片进行纳米级微创手术……
另外在前面提到的 IDM 2.0 战略之下,英特尔还为包括微软、戴尔、联想等在内的 Windows 设备品牌提供测试服务,这些测试工作也是在 IDC 的实验室环境下进行的。
这些测试工作不仅由 IDC 员工完成,每次有新一代芯片问世时,来自全球各地的设计师、工程师都会参与。
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接下来正式进入芯片测试实验室。我们的第一站是开机房 (power-on room)。
简单来说,芯片设计师首先做出纸面设计,然后交到晶圆厂“打样”,花费几周到几个月不等的时间生产出 ES1(工程师样本)芯片。出厂之后,测试样品的第一环节就是开机。
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然后是验证实验室 (validation lab)。在这里,英特尔会进一步对芯片的各项子系统(集成显卡、逻辑、内存、连通性、兼容性)进行深入的验证测试。
由于英特尔需要在这里运行数百甚至上千台测试机,整个验证实验室的占地面积也很大。这样做的原因是测试工作不能随便抽几张芯片进行,必须实现规模化。
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验证测试环节会采用一些市面在售的硬盘、内存、显卡等。但为了更好地测试芯片对于还未普及的新技术的兼容性,工作人员也会自主设计一些高度定制化的主板、PCIe 模拟卡、USB 外设模拟设备等。
比如,测试用的主板就不是市售的,而是英特尔自主设计,名为“参考验证平台” (RVP),里面的功能和配置都可以通过远程遥控来实现,省的工程师还要跑来跑去进行调试。