第100章 集成電路設計軟體
第100章 集成電路設計軟體
從機場回來，徐衛國剛在辦公室坐下，秘書從隔壁走了過來。
「所長，剛才計算所的任所長打電話來了，讓您回個電話。」
「說是什麼事了嗎？」
「沒有。」
「知道了。」
待秘書離開，徐衛國拿起電話打了出去。
「喂，老任，你找我有事？————呵，這是好消息啊！知道了，我這就過去。」
掛斷電話，徐衛國立刻起身，下樓。
幾分鐘後，他的車子來到了計算所，任所長的秘書正在門口等著。
徐衛國下車後簡單問了幾句，隨後就跟著他往軟體實驗室走去。
不久，他們到了地方。
走進一間屋子，徐衛國就看到這裡擺滿了計算機，足有十幾台，不是那種微型計算機，而是專業計算機，個頭有一台冰箱那麼大，也配備了鍵盤跟滑鼠，每台前面都有一個人在操作。
任所長此刻就站在靠門口的一台計算機旁邊，見徐衛國來了，立刻迎過來，兩人握了握手。
「我就不跟你客套了，讓我看看軟體吧！」
「好。」
任所長領著他來到旁邊一台計算機前，對繪圖員道：「給徐所長演示一下，從頭演示。」
繪圖員點點頭，隨後打開了一個幾何圖形繪製軟體，然後，他操作演示了繪製各種圖形的過程。
是的，這就是計算所研發的集成電路繪圖軟體。
從工作原理上說，它只是把原本需要手工製作物理圖形的工作轉移到了計算機上，變成了電子繪圖板，並沒有額外的功能。
但實際上，這已經帶來了革命性的變化，效率大幅提升。
繪圖員不需要再拿著刻刀切割粘貼膠帶，不需要反覆調整圖形尺寸跟拼接角度，也不需要手工繪製連線，更不用重複做相同的工作。
在計算機上，圖形尺寸基於數字坐標跟布爾運算，尺寸絕對精確，接口完美對齊。軟體可以自動檢查線寬、間距等物理規則。如果發現錯誤，也可以直接選中出錯的部分，然後輸入新的參數，瞬間就能修改完成。
更重要的是，完成的設計單元可以保存為庫，可以一鍵調用跟復用，減少了大量重複勞動。
最後，設計完成後的版圖是以數據形式儲存的，可以直接驅動圖形發生器製作掩模版，避免了手工作業的誤差。
看完演示，任所長說道：「使用這款軟體後，我們的設計效率至少能提升好幾倍，原本需要兩年的工作，現在估計三四個月就足夠了。」
他的語氣中，有掩不住的一絲驕傲，畢竟，他們確實做出了一項具有革命性意義的產品。
徐衛國點點頭：「是不錯。」
雖然在他看來，這款軟體還很簡陋，連最基本的邏輯仿真跟電路仿真功能都沒有，也沒有層次化的，可被不同工具理解的統一設計網表。
這些功能的缺少意味著，它無法模擬電路功能，驗證其是否正確。也沒辦法把任務拆分讓不同團隊完成，從而像後世那樣讓幾千人一塊參與設計工作。
但是，這依然是一個巨大的進步，完全值得驕傲。
徐衛國斟酌了片刻，接著說道：「這東西確實好，不過，我覺得還有一些提升空間。」
任所長挑了挑眉，隨即笑道：「你儘管說。今天喊你來，就是讓你給我們的工作挑刺來了。」
徐衛國道：「後續，能不能增加邏輯仿真跟電路仿真功能？以我們目前的技術水平，我想這個已經有實現的基礎了。」
任所長點頭：「不瞞你，我們也有這個設想，不過目前還沒有實現的思路。」
徐衛國道：「我倒有些想法。」
「哦？」任所長一愣，連忙道：「你等等，我對這方面不熟，喊其他人一塊來聽吧！」
他喊了一嗓子，不到一分鐘，兩人身邊就聚了一堆技術人員，所有人的目光都看向徐衛國。
「那我說了？」
「你說！」
徐衛國組織了一下語言，道：「先說邏輯仿真吧！我認為，其核心是事件驅動算法。
什麼是事件？就是電路中任何一個邏輯門輸入信號的變化。
怎麼驅動？比如，當輸入信號變化事件發生時，仿真器會先根據該邏輯門的布爾邏輯模型，計算新的輸出值。接著根據該邏輯門固有的延時模型，將輸出變化作為一個新的未來事件，加入時間隊列中。最後，不斷處理時間隊列中的下一個事件，周而復始，模擬信號在整個數字電路中的傳播過程。
這個過程，有兩項技術要突破。首先是網表，原理圖輸入工具要將圖形化設計轉換為計算機可讀的門級網表（描述邏輯門如何連接），這是仿真的輸入。其次是單元庫，仿真器需要一個邏輯單元庫，定義每個門的功能，還包含其時序模型，實現更真實的時序仿真。」
「然後說電路仿真。它要深入電晶體級的連續物理特性，核心有兩個，分別是建立方程、數值求解————」
徐衛國把思路簡單說了一遍，眾人聽完後，都有種豁然開朗的感覺。
這些思路其實並沒有涉及什麼高深的知識，只是需要對計算機以及集成電路工作原理有極深的認知，屬於那種聽之前一團漿糊，聽完後每一步又都能懂的問題。
任所長有些感慨道：「早聽說你人形圖書館」的大名，我今天才算領教了，傳言不虛啊！」
徐衛國有些詫異：「什麼人形圖書館？」
「你不知道嗎，這是你的外號啊。」
「外號？誰起的。」
「當然是你們所的人起的，哈，你居然還不知道。」
徐衛國苦笑一聲，說道：「那幫小子，欠收拾！」
任所長笑道：「我倒覺得這外號挺貼切的，反正你是甩不掉了。」
徐衛國揚了揚手：「算了，隨你們怎麼喊吧！」
頓了頓，他又說道：「有了這款軟體，你們應該著手設計更大規模的集成電路了吧？」
任所長點頭：「是該開始了，不過我們設計多大規模的集成電路，還得看你們的設備能做到什麼程度。」
徐衛國：「一年內，我們應該能將集成電路規模擴大到五十萬個電晶體左右。」
「五十萬個，嗯，這個規模適合做存儲晶片，設計周期大概也是一年。至於微處理器，目前還用不到這麼大規模的，我們下一步準備設計十萬電晶體規模的。」
徐衛國：「行，反正你們心裡有數就行。」
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從機場回來，徐衛國剛在辦公室坐下，秘書從隔壁走了過來。
「所長，剛才計算所的任所長打電話來了，讓您回個電話。」
「說是什麼事了嗎？」
「沒有。」
「知道了。」
待秘書離開，徐衛國拿起電話打了出去。
「喂，老任，你找我有事？————呵，這是好消息啊！知道了，我這就過去。」
掛斷電話，徐衛國立刻起身，下樓。
幾分鐘後，他的車子來到了計算所，任所長的秘書正在門口等著。
徐衛國下車後簡單問了幾句，隨後就跟著他往軟體實驗室走去。
不久，他們到了地方。
走進一間屋子，徐衛國就看到這裡擺滿了計算機，足有十幾台，不是那種微型計算機，而是專業計算機，個頭有一台冰箱那麼大，也配備了鍵盤跟滑鼠，每台前面都有一個人在操作。
任所長此刻就站在靠門口的一台計算機旁邊，見徐衛國來了，立刻迎過來，兩人握了握手。
「我就不跟你客套了，讓我看看軟體吧！」
「好。」
任所長領著他來到旁邊一台計算機前，對繪圖員道：「給徐所長演示一下，從頭演示。」
繪圖員點點頭，隨後打開了一個幾何圖形繪製軟體，然後，他操作演示了繪製各種圖形的過程。
是的，這就是計算所研發的集成電路繪圖軟體。
從工作原理上說，它只是把原本需要手工製作物理圖形的工作轉移到了計算機上，變成了電子繪圖板，並沒有額外的功能。
但實際上，這已經帶來了革命性的變化，效率大幅提升。
繪圖員不需要再拿著刻刀切割粘貼膠帶，不需要反覆調整圖形尺寸跟拼接角度，也不需要手工繪製連線，更不用重複做相同的工作。
在計算機上，圖形尺寸基於數字坐標跟布爾運算，尺寸絕對精確，接口完美對齊。軟體可以自動檢查線寬、間距等物理規則。如果發現錯誤，也可以直接選中出錯的部分，然後輸入新的參數，瞬間就能修改完成。
更重要的是，完成的設計單元可以保存為庫，可以一鍵調用跟復用，減少了大量重複勞動。
最後，設計完成後的版圖是以數據形式儲存的，可以直接驅動圖形發生器製作掩模版，避免了手工作業的誤差。
看完演示，任所長說道：「使用這款軟體後，我們的設計效率至少能提升好幾倍，原本需要兩年的工作，現在估計三四個月就足夠了。」
他的語氣中，有掩不住的一絲驕傲，畢竟，他們確實做出了一項具有革命性意義的產品。
徐衛國點點頭：「是不錯。」
雖然在他看來，這款軟體還很簡陋，連最基本的邏輯仿真跟電路仿真功能都沒有，也沒有層次化的，可被不同工具理解的統一設計網表。
這些功能的缺少意味著，它無法模擬電路功能，驗證其是否正確。也沒辦法把任務拆分讓不同團隊完成，從而像後世那樣讓幾千人一塊參與設計工作。
但是，這依然是一個巨大的進步，完全值得驕傲。
徐衛國斟酌了片刻，接著說道：「這東西確實好，不過，我覺得還有一些提升空間。」
任所長挑了挑眉，隨即笑道：「你儘管說。今天喊你來，就是讓你給我們的工作挑刺來了。」
徐衛國道：「後續，能不能增加邏輯仿真跟電路仿真功能？以我們目前的技術水平，我想這個已經有實現的基礎了。」
任所長點頭：「不瞞你，我們也有這個設想，不過目前還沒有實現的思路。」
徐衛國道：「我倒有些想法。」
「哦？」任所長一愣，連忙道：「你等等，我對這方面不熟，喊其他人一塊來聽吧！」
他喊了一嗓子，不到一分鐘，兩人身邊就聚了一堆技術人員，所有人的目光都看向徐衛國。
「那我說了？」
「你說！」
徐衛國組織了一下語言，道：「先說邏輯仿真吧！我認為，其核心是事件驅動算法。
什麼是事件？就是電路中任何一個邏輯門輸入信號的變化。
怎麼驅動？比如，當輸入信號變化事件發生時，仿真器會先根據該邏輯門的布爾邏輯模型，計算新的輸出值。接著根據該邏輯門固有的延時模型，將輸出變化作為一個新的未來事件，加入時間隊列中。最後，不斷處理時間隊列中的下一個事件，周而復始，模擬信號在整個數字電路中的傳播過程。
這個過程，有兩項技術要突破。首先是網表，原理圖輸入工具要將圖形化設計轉換為計算機可讀的門級網表（描述邏輯門如何連接），這是仿真的輸入。其次是單元庫，仿真器需要一個邏輯單元庫，定義每個門的功能，還包含其時序模型，實現更真實的時序仿真。」
「然後說電路仿真。它要深入電晶體級的連續物理特性，核心有兩個，分別是建立方程、數值求解————」
徐衛國把思路簡單說了一遍，眾人聽完後，都有種豁然開朗的感覺。
這些思路其實並沒有涉及什麼高深的知識，只是需要對計算機以及集成電路工作原理有極深的認知，屬於那種聽之前一團漿糊，聽完後每一步又都能懂的問題。
任所長有些感慨道：「早聽說你人形圖書館」的大名，我今天才算領教了，傳言不虛啊！」
徐衛國有些詫異：「什麼人形圖書館？」
「你不知道嗎，這是你的外號啊。」
「外號？誰起的。」
「當然是你們所的人起的，哈，你居然還不知道。」
徐衛國苦笑一聲，說道：「那幫小子，欠收拾！」
任所長笑道：「我倒覺得這外號挺貼切的，反正你是甩不掉了。」
徐衛國揚了揚手：「算了，隨你們怎麼喊吧！」
頓了頓，他又說道：「有了這款軟體，你們應該著手設計更大規模的集成電路了吧？」
任所長點頭：「是該開始了，不過我們設計多大規模的集成電路，還得看你們的設備能做到什麼程度。」
徐衛國：「一年內，我們應該能將集成電路規模擴大到五十萬個電晶體左右。」
「五十萬個，嗯，這個規模適合做存儲晶片，設計周期大概也是一年。至於微處理器，目前還用不到這麼大規模的，我們下一步準備設計十萬電晶體規模的。」
徐衛國：「行，反正你們心裡有數就行。」
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