咖啡厅的服务员过来,林浅予点的拿铁,罗平只要了一瓶水。
李新等服务员走后才解答他的问题:“当前主流的闪存芯片都是采用2d技术,类似于一大片平原上建造一个个独立的单间牢房,也就是浮栅晶体管,通过施加十五到二十伏的电压,可以让里面存储一定量的电荷,也就是写入数据,然后通过五伏电压进行读取,判断里面有没有存储电荷,有就是一,没有就是零,同样面积的芯片上面,建造的浮栅晶体管越密集,存储密度越大,芯片容量也就越大,里面电荷泄露的可能性也越大!”
顿了顿又继续说道:“我们当前的工艺,浮栅晶体管体积宽度是三十八纳米,你说的那家企业可能是三星,或者是东芝,他们的工艺能把浮栅晶体管能缩小到十六纳米,当然,带来的后果是电子隧穿效应增加,芯片可擦写次数也会受到影响,但都在可控范围内!”
“浮栅晶体管小于十四纳米,电子隧穿效应就不可控了,发展到十六纳米大小,当前的技术路径已经发展到极限,未来的趋势是3d层叠技术,芯片上的晶体管从平房改成楼房,目前三星已经研发出三十二层晶体管的芯片,当然这都是在保证一定安全性的前提下,不过数据可靠性还取决于逻辑控制电路部分,读取写入都要经过这里操作,这部分相当于监狱管理,同样重要!”
“尽管我们很有达成合作的诚意,我也得承认,无论是单芯片容量,还是数据安全性方面,相比三星的同类产品,我们都没有技术优势,但是差距是看的见的,并不是追赶不上,只要有足够的资金,三到五年追平差距是有可能的!”
“我看资料介绍,闪存芯片还分SLc、mLc、tLc、qLc不同种类,擦写次数和读取速度差距很大,其中的技术原理你能讲讲吗?很多资料都语焉不详,看不太明白!”难得遇到真正的技术专家,罗平又问出一个问题。
“原理其实很简单,还用单间牢房做比喻,SLc是Single-Level cell的缩写,单层单元的意思,可以理解为牢房里只关一个犯人,有人是一,没人就是零,相当于存储一比特数据;mLc可以理解为关了两个犯人,就有四种状态,可以存储两比特数据;tLc就相当于关了四个犯人,qLc就相当于关了八个犯人,不过同样数量的牢房关押人数翻倍,管理成本也会提升,牢房寿命也会减少!”
李新讲起擅长的技术问题滔滔不绝,喝了一口咖啡继续说。
“表现在参数上面就是,SLc芯片擦写循环次数在十万次以上,顺序读写速度超过五百兆以上,随机读写速度延迟小于一百微秒;mLc芯片擦写循环次数降低到一万次左右,读写速度降低百分之二十;tLc芯片擦写循环次数降低到五百次左右,读写速度再降低百分之二十五;qLc芯片擦写循环次数只有一百到三百次左右,顺序读写速度降低到每秒二百兆,随机读写延迟增加到两毫秒,当然好处是存储成本降低几倍!”
“实现的手段不算复杂,电子牢房存储的电荷一般不高于两伏特,SLc芯片读取一伏以下为零,一伏以上为一,只有两种状态,相当于存储一比特数据;mLc芯片则是存储的电荷电压分为四档,每零点五伏特为一档,这就相当于四种状态;tLc芯片就是把存储的电压再细分到零点二五伏特一档,存储八种状态,三比特数据;qLc芯片再细分到零点一二五伏特一档,十六种电荷状态,存储四比特数据,这已经是当前的技术极限了!”
罗平继续问:“闪存芯片中存储的数据,如果不达到擦写寿命极限,可以保存多久?”
“常温环境下,目前公开说法是可以保存十年以上,实际寿命可能更长,温度超过四十度,电子隧穿效应增加,芯片存储寿命会快速降低,芯片使用环境对寿命影响很大!因此,这个寿命并没有固定值!”李新回答道。
“我们需要一种逻辑运算与长效存储相融合的芯片,不需要英特尔那种复杂指令集芯片,类似于手机ARm芯片那种精简指令集,比如mIpS32指令集,powerpc指令集,这种芯片与闪存芯片结合到一起,完全取消内存和中间的通信总线,提升运行效率,如果交给你们设计制造,有没有可能做出来,大概需要多长时间?”罗平索性把这次要谈的合作要求提出来。
他的问题让李新眉头皱了起来,思索了一会才说道:“两种芯片结构差异很大,以现在的技术来说,就算要合二为一,也只能分别制作,最后再封装到一起,闪存芯片的成本比较低,寿命相比逻辑芯片也低很多,封装到一起的内部总线通讯效率比外部总线并不会提升太多,反而会因为闪存芯片的寿命拉低芯片整体寿命,有必要这样设计吗?”
林浅予听着他们两个讨论技术,越来越听不懂,感觉很无聊,掏出手机在一边摆弄。
“不能简单的两种芯片封装,那没有意义,我设想的是类似于军队指挥系统那样的体系,比如说一个连队一百人有一个连部,连队士兵就是存储单元,连指挥部就是逻辑单元,存储单元与逻辑单元均匀布置,再向上有团指挥部、师指挥部、总司令部,不需要太复杂的逻辑单元,但要求时效性高,类似于powerpc指令集那种实时芯片,不过我们的指令集会更加精简!”罗平详细讲述诉求。
“你们的指令集是设想,还是已经做出来了,你能说说有什么特点吗?”李新疑惑道。
“芯片主要用于对机器人获取的外界信号进行快速感知与决策,我设想是逻辑芯片分为五个层级,最基层逻辑单元固定七条指令,每向上一层增加两条指令,除此之外的功能全部由外部程序定义!单颗芯片不追求极限性能和存储空间,但是一定要有很强的环境适应能力和使用寿命!”
“你的意思是,芯片的最终设计要由我们公司来实现?”
“指令集的框架已经有了,我希望芯片尽快设计制造出来,芯片的具体设计两边联合也可以,你们单独设计也可以,所需费用、产权归属这些细节问题你和她协商!”罗平指了指一旁的林浅予。
李新疑惑的看向自己的学妹,搞不清眼前两个谁才是说了算的那个人。