芯片|仅仅4个月!五位本科生“造芯”毕业( 三 )


她花了一个月的时间来找问题 , 一个一个排查、修改和调试 。 后来 , 张林隽被提醒说 , 可能是预取器放置的位置不对 。 “哎 , 很崩溃 , 之前写的东西就没用了 , 又要重来 。 ”将预取器挪到二级缓存后 , 困扰她一个月的问题终于消失了 。
在真正动手之前 , 没人想过 , 问题竟然会在这等着他们 。
学生们在总结时写道 , 课程作业就像直接给人采摘的果园 , “一生一芯”计划却是给一片荒地和几棵树苗 , 从开垦种植到施肥都要自己动手 , 并且还不知道这样能不能结出果实 。 “不知为何 , 从0开始种出的果实好像要更甜一些 。 ”他们说 。
“我们只是知道了从山底到半山腰的路怎么走”
2019年12月 , 这款芯片的设计版图正式提交 , 基于中芯国际110nm工艺完成投片 。
对五位学生来说 , 他们的工作也暂时告一段落 。 接下来的重心 , 是完成以芯片为基础的毕业设计 。
正式流片之前 , 团队已经在模拟机上反复测试过多次 。 但仍然没人能打包票 , 芯片就一定能实现预期的功能 。
平时上课或者比赛 , 学生也需要从零开始完成一次芯片设计 。 但在课堂实践中 , 并不需要测试得太完备 , 只要设计出的芯片能通过老师给的几个测试点 , 就算成功 。 在“一生一芯”计划中 , 没有这些被预先设计好的“测试点” 。 你必须考虑全面 , 细心谨慎 。
“即使测试了这么多次 , 你也不能说这个系统一定没有bug(缺陷) , 总有一些边边角角没有测试到的地方 , 总会有意想不到的问题 。 ”张紫飞说 。 毕竟 , 在此前四个月的开发中 , 他们已经见识过各种稀奇古怪的情况 。
无可否认的是 , 压力更大 。
此前的芯片设计 , 更像是“纸上谈兵” , 成功了固然好 , 失败了好像也无所谓 。 但是这次 , 投入真金白银去流片 , 能不能用 , 几个月的努力会不会打水漂 , 流片后就能见分晓 。
这是第一期“一生一芯”计划 , 大家都希望能开个好头 。 等待的日子 , 他们忐忑又兴奋 。
2020年4月23日 , 学生们从微信群里得知 , 他们亲手设计的处理器芯片返回了 。
但这并不是终点 , 还需要进行测试验证 。
“从底层PCB版图、内存颗粒到中间处理器设计、再到上层操作系统、应用软件 , 每个层次都可能出问题 。 哪怕一个小问题 , 都会造成芯片无法正常工作 。 ”包云岗说 。
这段测试经历 , 同样也是一波三折 , 甚至有点戏剧性 。
芯片回来后 , 团队里的老师们上手测试了几颗 , 结果芯片真的就是块“砖” , 没有任何输出 。 一阵忙乱后他们才发现 , 原来是主板上的一根电源线接错了 , 芯片“出师未捷身先死” , 被烧坏了 。
后来 , 又因为一个串口时钟频率设置问题 , 芯片性能始终不正常 。 折腾了一段时间 , 芯片才被调整到最佳状态 。
6月2日 , 在毕业答辩现场 , 王华强展示了芯片的工作流程 。 后来 , 王凯帆还将国科大操作系统课程上同学们自己编写的UCAS-Core移植到了COOSCA核上 , 完成了用自己写的CPU运行自己写的操作系统这件“浪漫”的事 。
其实 , 除了王华强外 , 其他四位同学是暑期到深圳参与新项目后 , 才看到自己设计的芯片的 。 张紫飞说:“第一次看到时就觉得 , 这芯片比我们想象得小啊 , 好像还有点简陋 。 ”大家都笑了 , 他又立刻补充 , “但是母不嫌儿丑嘛” 。
国科大的学生将自己的母校简称为“果壳” , 所以 , 果壳(nutshell)也就成了“一生一芯”计划首款芯片的正式名字 。 9月3日 , 王华强将代表团队向全球同行介绍“果壳”的设计 , 这也将是“果壳”首次在国际舞台上亮相 。
【芯片|仅仅4个月!五位本科生“造芯”毕业】“国科大学生硬核毕业证书”一度成为网上的热议话题 , 但被当成“大神”膜拜的几位学生 , 无意将这一项目做过多拔高 。


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