根據2018年度中國海關的數據顯示，中國集成電路進口金額為3100億美元，比2017年增長19.8%。當時中國的半導體芯片國產化率不到20%，每年芯片的進口額超過原油（2018年中國原油進口金額為2402.6億美元，4.02億噸），由此可見芯片的重要性。

    因為芯片之于電子設備的地位等同于發動機之于汽車，未來芯片會成為國家戰略組成的重要一部分，是國家重點戰略新興產業，集成電路產業鏈的技術突破，將成為業界關注的焦點。

    芯片是人們日常生活中很常見的沙子做出來到，經過復雜的加工后就變成了堪比黃金的物品。在芯片廠綜合辦公樓內，新世界的技術專家正在為石莫他們講解一粒沙子的脫變之路，大致分為四個步驟。

    第一步是打造“地基”硅晶圓。在沙子中加入碳，高溫作用下轉化成純度約99.9%的硅（硅熔煉），經過融化從中拉出鉛筆狀的硅晶圓（硅錠），再使用鉆石刀將硅晶柱切成圓片，拋光后便成為硅晶圓，芯片的地基完成。

    第二步是光刻。首先在硅片上涂光刻膠，再使用紫外線透過掩膜照射光刻膠，掩膜上印著預先設計好的電路圖案。光刻過程中曝光在紫外線下的光刻膠被溶解掉，清除后留下的圖案和掩膜上的一致。后用化學物質溶解掉暴露出來的晶圓部分，剩下的光刻膠保護著不應該蝕刻的部分。蝕刻完成后，清除全部光刻膠，露出一個個凹槽。

    第三步是摻雜（通過離子注入，賦予硅晶體管的特性）。把硼或磷注入到硅結構中，接著填充銅，以便和其他晶體管互連，然后可以在上面再涂一層膠，再做一層結構。一般一個芯片包含幾十層結構，就像密集交織的高速公路。

    第四步是封裝測試。芯片做好后，用精細的切割器將芯片從晶圓上切下來，焊接到襯底基片上，用散熱片裝殼密封。經過測試后就可以包裝銷售了。

    聽完技術專家的講解，石莫對芯片又有了更深的認識，現在新世界的第一款電腦在進行DQA研發測試中，由于時間緊急，工程師們正在邊測試邊解BUG，按照此時的研發進度，預計一兩個星期后就可以定下來并開始貼片量產。

    石莫最關心的是方舟Z1處理器在電腦上的表現效果，因為是要搭配圖形界面系統，石莫怕這枚芯片性能不夠，導致操作很卡，那電腦會賣不出去的。

    于是石莫對馬許愿說道：“馬博士，我們的這枚芯片用在電腦上的實際表現如何？”

    這兩年公司投了重金在芯片項目上，時間緊，任務重，當時馬許愿的心理壓力很大，生怕他會一不小心給搞砸了，虧掉公司上百億港幣�，F在初步完成了石莫安排的任務，整個人的放松了很多，不用每天繃著神經。最近馬許愿都沒有像去年那樣每天加班熬夜奮戰到凌晨了。

    對于石莫的問話，馬許愿微笑著的說道：“老板，在您英明的指導下，這枚芯片的性能超過了我們預期的一倍，加上數字協處理器和顯示處理器這兩枚芯片的加持，方舟Z1芯片組的性能只是比英特爾的8088微處理器差一點而已，因此系統運行的很是流暢。”

    聽后石莫有點得意的點點頭，也很滿意。

    能取得這個成績，石莫的功勞也是不小的，因為方舟芯片從研發之初就是按照他的思路來搞的，而馬許愿他們則把石莫的設計理念實現了出來。

    這枚芯片之所以性能爆表，不只是因為有數字協處理器和顯示處理器的支持，還因為它使用的指令集是RISC（精簡指令集），以及專門在此基礎上研發設計的一種高性能和高功耗構架，此構架旨在提高處理器的性能，這是石莫特意要求的。

    “精簡指令集”有什么意義？這是相對于“復雜指令集”的一個概念，有什么優勢？

    要設計處理器，首先就需要有指令集，規定處理器的相應操作，通過指令集去控制處理器實現相應功能。

    此時的處理器都是CISC架構（復雜指令集），包括英特爾的處理器，因為現在編譯器的技術并不純熟，因此微處理器的設計師會增加CPU指令的復雜性，以在每個計算周期內得到更多的計算。

    但是后來有人發現，整個指令集中，只有約20％的指令常常會被使用到，大約占了整個程序的80％；剩余80％的指令，只占了整個程序的20％。（典型的二八原則）

    于是，在1979年美國加州大學伯克利分校的David  Patterson教授領導的伯克利團隊提出了RISC的想法，也就是精簡指令集計算機。他們認為，處理指令過快將使得在每個周期內的行為將更少，主張硬件應該專心加速常用的指，較為復雜的指令則利用常用的指令去組合。

    作為一個純理念研究，RISC聽起來很具吸引力。但是它可行嗎?兩年前在石莫干涉下，馬許愿的設計團隊將賭注押在了這上面。1980年，團隊開始研發被稱為“方舟”的8位RISC處理器(即一種簡潔、高性能、具有高度擴展性的RISC架構)，打算將這一芯片用在個人電腦產品線上。

    當時研發遇到了很大的壓力，許多公司內部人士對“方舟”能否取得成功表示出懷疑。探索RISC概念真的可行嗎，但在石莫的強力支持下，慶幸的是最終取得了的成功，而且比預期效果要好很多。首枚方舟處理器，每秒60萬個指令，這比英特爾的復雜指令集8080處理器計算機要快一倍。

    新世界公司研發的第一個高性能的處理器構架代號為“V1”，此構架是為了針對日益增長的消費娛樂和有線桌面產品設計，用于具有高計算要求、運行豐富操作系統及提供交互媒體和圖形體驗的應用領域，如桌面電腦、服務器、數字電視等。是的，石莫打算將方舟芯片用在未來即將出現的高利潤的工作站和服務器中。

    除了針對高性能的“V1”構架，后面新世界公司還會著手研發設計幾個不同用途的構架。一個是主打安全的構架，主要用于政府安全芯片。一個主打工業方面的構架，主要針對的是嵌入式系統的市場。

    未來還將研發一個低功耗的構架，該構架面向微控制器領域，主要針對成本和功耗敏感的應用，充分發揮精簡指令集的優勢。因為RISC通過精簡CISC指令種類，格式，簡化尋址等方式，可以達到省電高效的效果。

    石莫發展精簡指令集，也是在布局未來。他知道ARM公司就是憑著在低功耗方面的DNA，又剛好趕上了移動設備爆發式發展的時代，最終造就了它的輝煌。

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