“性能不稳定?怎么回事?”秦念刚刚放松的神经立刻又紧绷起来,快步走到测试台前。
李文军已经在那里,眉头紧锁地盯着示波器屏幕。屏幕上,代表处理效率的波形不再平滑,而是出现了细微但持续的抖动和毛刺。
“是热应力导致的时钟抖动和信号完整性下降。”李文军语气沉重,“新的陶瓷基板导热太快,芯片不同区域冷却速度不一致,产生了微观应力,影响了内部晶体管的开关特性和时钟树的稳定性。”
吴思远也凑过来看了看数据,叹了口气:“看来,单纯的‘猛药’降温也不行。芯片是一个整体,散热方案必须考虑热分布的均匀性。”
问题似乎又回到了原点:既要高效散热,又不能引入新的不稳定因素。
张海洋看着那块费尽心血烧制出来的高性能陶瓷基板,有些不甘:“难道这宝贝……用不上了?”
“当然要用!”秦念斩钉截铁,“这是我们打破散热瓶颈的关键!但用法需要优化。”
她仔细“观察”芯片在陶瓷基板上工作的热流分布和应力集中点。
同时,【苏清河的科研心得】中关于材料力学与热管理协同设计的零星知识片段也在脑海中浮现。
“我们需要在芯片和陶瓷基板之间,增加一层‘过渡层’。”
秦念思索着说,“这层材料需要有良好的导热性,但更重要的是,其热膨胀系数要在芯片和陶瓷之间取得平衡,起到应力缓冲的作用。而且……厚度和分布需要精确控制。”
“过渡层……用什么材料?”李文军问道,“普通的导热硅脂恐怕不行,长期可靠性差,而且厚度难以控制均匀。”
秦念的目光在实验室里扫视,最终落在了一卷用于高频电路屏蔽的、带有金属镀层的柔性薄膜上。
“或许……可以试试这个?”她指着那卷薄膜,“取其柔性特质作为缓冲,表面的金属镀层保证导热。我们可以尝试把它制作成厚度精确控制的预成型片。”
“这个思路可以!”吴思远表示赞同,“但具体的厚度和贴装压力,需要大量的实验来摸索。”
这意味着又要投入大量的时间和精力。
就在众人准备再次投入繁琐的试验时,苏清河教授轻轻敲了敲桌面,吸引了大家的注意。
“或许……我们可以从另一个角度来缓解这个问题。”苏老师缓缓开口,目光中带着一丝不确定的追索,
“如果……如果芯片本身的运算效率更高,在单位时间内产生的热量更少,或者热量产生的更均匀,那么对散热系统的压力是否会小一些?”
“提高运算效率?”李文军苦笑,“苏老师,我们的RISc指令集已经尽可能精简了,执行效率理论上很高了。再提升……除非能在硬件层面实现指令级并行……”
“指令级并行?”秦念敏锐地捕捉到了这个词。
“嗯,就是让处理器在一个时钟周期内,同时执行多条指令。”吴思远解释道,
“这是非常前沿的技术,国际上也只有少数几个实验室在探索,需要极其复杂的硬件调度逻辑,我们现在……”
他的话没说完,但意思很明显:这太难了,不现实。
苏清河教授却仿佛被触动了什么,他微微闭上眼睛,手指轻轻按着太阳穴,似乎在努力回忆着什么。过了好一会儿,他才睁开眼,眼神有些复杂。