第一百四十三章 到货
七月二日,周五,上午十点零三分。
杜磊收到了一条快递短信。
他站起来,对着 B207 里的几个人说,「到了。」
没有人说话,但所有人都停下来,看着他。
快递是个普通的纸盒,上面贴着台积电在代理公司的地址和快递单号。杜磊把它放在 B207 中间的工作台上,用剪刀沿着封口划开,里面是一层防静电泡棉,再打开,是台积电 MPW 批次的标准塑料托盘——透明的,划分成若干格子,每个格子里放着一块芯片,用黑色的抗静电薄片盖着。
芯片是 BGA 封装,面积大约两厘米见方,正面印着「LHFIRE-1」和一串批次编号,背面是密密麻麻的焊球阵列。
方宇明把托盘从盒子里取出来,放在防静电垫上,俯身看了很久。
「就这么大,」贺志明在旁边说,「和指甲盖差不多。」
「稍微大一点,」方宇明说,「但是差不多。」
他戴上防静电手环,用镊子夹起一块芯片,侧过来对着灯光看——BGA 焊球整齐地排列在底面,在 LED 灯下有一点金属的反光。
「这就是砺火一号,」颜天磊说,不是在问,只是说。
「这是,」方宇明说。
陆衍站在工作台边上,看着那个东西。

他之前见过设计文件、RTL 代码、仿真波形、GDS 截图、后仿真报告,那些都是某种形式的描述——关于这块芯片会是什么样子的描述。但现在它就摆在那里,真实的,拿在镊子里,只有两厘米见方,比他想象的要小得多,也比他想象的更普通得多。
他发消息给豆包:「芯片到了,方宇明拿着镊子看了很久。」
豆包:「第一次看见自己设计的芯片的实物——大多数工程师说那个时刻很难描述,因为你同时知道它里面有多少工作,又知道它看起来和任何一块芯片一样普通。」
陆衍:「他现在在量焊球的间距。」
豆包:「bringup 的第一步:确认实物和设计文件一致。」
杜磊把芯片托盘接过去,仔细检查了每一块芯片的外观——封装有没有破损,焊球有没有连桥或者缺失。MPW 批次一共带回来了十二块芯片,这十二块对他们来说已经够用:计划用三到四块做 bringup,剩下的留给后续测试。
「外观都没问题,」他说,「开始准备焊接。」
BGA 焊接需要专用设备——BGA 返修台,用来控制温度曲线,把芯片底部的焊球回流焊接到验证板上。这台设备杜磊借来的,已经在 B207 的角落里放了两周。
「焊第一块,」他说,「第二块留着备用。」
他从托盘里取出一块芯片,用助焊剂在芯片底部的焊球上薄薄地涂了一层,然后把验证板固定在返修台的夹具上,对准芯片的焊盘区域,逐步降低芯片,对齐。
「要对准到什么程度?」孟思远问。
「BGA 有一定的自对准能力,」杜磊说,「回流焊的时候表面张力会拉着芯片进一步对齐,但人工摆放要尽量准确,大概半个焊球间距以内。」
他眯着眼,微调了几次,「好了,」他说,「上温度曲线。」

BGA 回流焊的温度曲线分四段:预热、热浸、回流、冷却。杜磊在返修台上设定好参数,按下开始键,温度开始按照设定的曲线上升。
B207 的人都停下来了,看着那个小小的芯片慢慢被包裹在上升的热气里。
温度到达 217 摄氏度,焊球熔化,过了几秒,「自对准,」杜磊说,「你看,芯片稍微移了一点。」
冷却阶段,温度逐步下降,焊球重新凝固。
「取下来,」杜磊说,把验证板从夹具上取出,翻过来,在灯下看芯片的四个边缘,「焊接看起来是均匀的,没有明显的冷焊——做个 X 光检查最准,但我们没有条件,先靠目检。」
他把验证板放回防静电垫上,「砺火一号,」他说,「现在在板子上了。」
焊接完成是下午一点半。
方宇明和孟思远把验证板接上电源和所有的信号线,准备第一次上电。
「上电顺序,」孟思远拿着 checklist,「第一步:IO 电压 1.8V。」
杜磊手动打开第一路电源,万用表示数稳定在 1.797V。
「第一步 OK,」孟思远记下来,「第二步:LPDDR4 供电 1.1V。」
第二路电源打开,示数 1.102V。

「第二步 OK,第三步:内核电压 1.0V。」
第三路打开——
万用表示数从 1.000V 开始缓慢下降,到 0.984V,停住了。
方宇明盯着万用表,没有说话。
「内核电压低了,」杜磊说,「正常情况应该稳在 1.0V 附近,现在是 0.984V,差了 1.6%。」
「在允许范围内吗?」颜天磊问。
「芯片的规格是 ±5%,0.984V 在范围内,」贺志明说,「但偏低了。可能是 LDO 的负载调整率,空板测试的时候没有芯片负载,现在芯片接上来了,电流变大,电压稍微往下掉了一点。」
「能继续上电吗?」方宇明问。
杜磊想了几秒,「继续,」他说,「0.984V 在规格内,先看芯片能不能识别到,如果 JTAG 通了再回来处理这个电压的事。」
三路电源全部稳定后,杜磊把 FPGA 的 USB 连上 PC,打开 OpenOCD。
控制台开始输出初始化信息,扫描 JTAG 链路——
几秒钟过去了,什么都没有出现。
「等一下,」杜磊说,「有时候需要一点时间。」

又过了几秒——
「Info : Found 1 JTAG tap.」
「找到了,」孟思远说。
B207 里安静了一秒。
方宇明靠在桌边,把视线从屏幕上移开,「JTAG 通了,」他说,「第一次上电,JTAG 通了。」
贺志明坐在旁边,没有说话,只是在手账上翻了一页,写了一行字,然后合上。
陆衍把「JTAG 通了」发给豆包。
豆包:「这意味着芯片上电之后,PC 端可以通过 JTAG 访问芯片内部的调试端口——砺火一号在通电状态下是活的,可以和外部通信。第一步通过,接下来是寄存器读写:验证 JTAG 可以正确读写芯片内部的配置寄存器,确认内部逻辑在基础层面是工作的。」
陆衍:「方宇明刚才说「第一次上电,JTAG 通了」,然后没有再说别的。」
豆包:「他知道这只是第一步,还有六层。但第一步,是很重要的一步。」
陆衍站在 B207 里,外面的七月下午把阳光从窗户斜斜打进来,照在那块验证板上,照在砺火一号的封装正面,照在「LHFIRE-1」那几个字上。
芯片是活的。