《穿梭》-- 一部关于芯片码农的小说

cheyle · 发表于 2023-7-1 22:13:57

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故事一直在发生，在各个行业、各个城市中。故事被记录在书籍报刊和影视节目中，故事被流传在街头巷尾人们的闲言碎语中。故事有关于警察、医生和消防员的，有关于房产中介、司机和快递员的，等等。但故事却极少讲述半导体尤其是与芯片相关的从业者。2019年华为事件发生之后，从国家顶层到普通大众，大家都对半导体和芯片充满了好奇，并通过多种媒介意识到我们在半导体核心领域与西方强国仍然存在巨大差距。但大家对该行业从业者的了解还是过于片面，借此机会，本人以一个半导体(芯片)从业者的身份，从工程师的角度构思该篇小说。小说名字暂定为《穿梭》，蕴涵了芯片工作最基础单元——电子与空穴的自由穿梭、农村到城市的穿梭、贫穷到富有的穿梭、卑贱到高贵的穿梭和不同观念的穿梭。从收集行业相关故事和芯片项目素材到小说提纲的完成花费了大概三个月时间，小说起笔于2020年3月。与宏大的商业斗争和前沿科技的讲述不同，本书着重描写小人物工程师的点滴细节。希望通过此小说，可以让大众对半导体从业者的工作和生活状态有一些基本了解，可以给初入半导体职场的新人带去一点借鉴。不足之处还请多多包涵。

cheyle · 发表于 2023-7-1 22:16:56

第一章陈松涛按照固定格式保存了芯片测试数据，并在旁边那本书的第96页做了标记，合上书本，粗陋的封面上印着《Advanced Programming Manual》。走出办公楼，他用衣角擦拭了眼镜上的污渍，抬头仰望星空，额头上的焦虑和挫败感已经褪去，终于给清爽的月光腾出了一片柔和的落脚点。陈松涛已记不清这是他第几个工作至凌晨的夜晚，这是他走出校园后的第一份工作，进公司还不到半年时间，上海快节奏的生活和芯片行业高强度的工作，已经弹落附着在忙碌外衣上关于校园的舒惬记忆。在回家的出租车上，在半梦半醒之间，报道第一天的无数帧清晰画面透过车窗一一投射进来，陈松涛看到了自己稚嫩的模样。 2008年2月18号，陈松涛到达上海的第三天。尽管对校园到社会的转变还有些许胆怯，但对即将踏入的公司却又充满了好奇和期待，怀揣这种复杂的心情，陈松涛一大早便踏上了穿梭于浦江两岸的地铁。来得太早，公司门关着，正对着玻璃门的前台灯也没有开，门口显得有些昏暗。陈松涛在心里盘算，都八点半了，竟然没有一个人来，原来工作也没那么累嘛！在门口等了一会儿，终于有一个中年模样、略带沧桑的人走了过来。只见来人左手提着一只塑料袋，里面装着手抓饼和豆浆，右手握着斜背在右肩膀的背包的带子，头发油腻并往一边偏，还有几缕冲天翘，眼神迷离，一副刚睡醒却又不愿醒的模样，肩头的棕色羽绒服上鸣唱着周杰伦的歌《发如雪》，深灰色牛仔裤搭配一双好似布满灰尘却又像刚从雪地踏出来的运动鞋，俨然一副对生活充满疲倦的状态。难道衣服是心灵的装扮？ “你找谁？”来人先说话。 “你好，我是来报道的，好像还没开门。”陈松涛谨慎地回答。 “里面有人，你应该按这个门铃的！”他指了指玻璃门左侧的门铃，并从包里拿出卡，刷卡开门。 “进来吧！你找个空位子先坐着，等一会儿人事来，哦，对了，你是哪个部门的？”他放下包，问陈松涛。 “我在测试部门实习，对了，我叫陈松涛，不知你怎么称呼？”陈松涛突然觉得外表一般的人心灵却可以很美。他对这位同事突然有了好感，衣服只是衣服，不是心灵的装扮。 “我叫钱学伟，那以后你会跟我搭伙的！他叫张秉亮，昨天晚上通宵了！”说话的同时，钱学伟指了指角落里的一张简易折叠床。这时候陈松涛才注意到有轻微的鼾声传来，这鼾声似乎在诉说着通宵达安的辛劳，而这通宵可不是学校里打游戏的通宵啊！刚才在门外对这份工作的美好印象和愿望瞬时被击得粉碎，心情也降至冰点，凉得如这早晨的寒风，吹进每一根呼吸的毛孔。望着那躺在折叠床上背对着自己的同事，陈松涛无法想象他颓废的样貌，竟不自觉地深深吸了一口凉气。此时前台的灯亮了起来，一位穿着标准职业装、手拿着羽绒服的女士已经绕过前台，正要往走廊的另外一个方向走去。 “Selina，这是新来要报道的。”嘴里嚼着满口手抓饼的热心同事钱学伟向那位女士介绍说。陈松涛赶紧站起身来，这位Selina也走了过来。清新别致的中分齐肩发型搭配修身裁剪的黑色套装，彰显着成熟女人的稳重干练、气质高雅。 “你好，这么早啊！跟我过来吧。”在Selina转身的一瞬间，陈松涛又发现了她的风韵和柔美。后来陈松涛才知道，这位Selina是他们公司的人事行政总监。等办完手续已经过了9点，回到刚才的座位，陈松涛看到有同事陆陆续续地进来。刚坐定，突然有人拍了他一下，回头看，是当初的面试官也是他以后的mentor孟云卿，陈松涛赶忙站起来。 “一会儿带你去IT那儿领一台电脑，这几天可能会有关于产品和程序开发的基础培训，到时候叫你参加，你先看下这个manual，有个基本的概念。”简单的寒暄过后，孟云卿递给陈松涛一本厚厚的简装书，书名为《Fundamental Programming Manual》(基础编程手册)。整个上午，陈松涛这位mentor都在替他忙活着，拉他去向公司领导报道，接着去IT那儿领了电脑，还帮忙装了必要的开发软件，又把测试部门的同事一一做了介绍。陈松涛对这位师父很感激，正是由于师父的帮忙，他初入职场的紧张感才在短时间内得以消除，并对团队氛围和同事关系的认知开启了一个良好的开端。此刻，陈松涛才意识到刚进门时的那位同事钱学伟和自己并不是一个部门。同时，他望了一眼角落，简易床折叠床已经被收了起来，陈松涛猜测坐在钱学伟旁边、跟他有同样发型的同事或许就是张秉亮，他的电脑屏幕上游动着如彩色贪吃蛇一般的电路图。后来，陈松涛才知道此工作叫PR(电路布局布线)，张秉亮与钱学伟同属于设计部门。中午，孟云卿带着他熟悉了一下公司所在的这个科技园的情况。整个下午，他都遨游在那本manual的知识海洋，一个没有浅滩的深邃海洋。偶尔还能简单扑腾几下，但马上就被咆哮的激流淹没，这里没有晴空万里碧云蓝天，前方迎接他的是黑风孽海巨浪滔天。知识的匮乏让陈松涛感到窒息，大学里的散装知识点构造的一叶扁舟刚要扬帆起航就被巨浪掀翻，击得粉碎，他需要更加努力去建造系统的艨艟来迎接滔天巨浪。就这样，陈松涛怀着前仰后抑的复杂心情结束了第一天的工作，但他依然踌躇满志，待从头，抽刀挽弓东南望，斩恶浪，射天狼。在接下来的两个月时间里，陈松涛利用公司已有的项目进行offline(离线)程序编程练习，并做了三次presentation(技术汇报)，得到部门全体同事的合格评价。这表示他已经完成了对当初那本基础编程手册知识的掌握，意味着他可以从实习生转为正式员工，开始学习进阶版的程序编程，即将要接触实际项目，不再只是做一两个小实验程序而已。陈松涛请师父孟云卿吃了顿饭，感谢他这段时间对自己的照顾。公司的一款芯片要在七月份回片，孟云卿安排陈松涛负责该芯片的测试工作。在五月份，陈松涛就已经开始利用公司已有的产品和测试程序，在现有的ATE(自动测试设备)上进行了学习和测试全流程的复现，信心满满地为新项目做着准备工作。但纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，当他真正接手一个新项目时，又显得不知所措了。而且，由于是新一代的产品，修改并增加了很多新的内部模块和产品特性，整体设计几乎是推翻重来，所以，上一代产品的测试程序可提供的参考微乎其微。在研发前期，设计人员的主要精力都集中在芯片的设计开发上，相关设计文档的整理就变得相对滞后，这给陈松涛的前期准备工作带来了不小挑战。不懂之处他常常求助于师父孟云卿，同时也会和设计人员讨论，最终，在芯片规格书不完善的情况下制定了前期的测试计划和测试项。忙碌的工作使他充实，简单的几乎两点一线的生活方式也使他的思维保持高效且纯粹。随着工作的不断深入，陈松涛越发觉得自己知识的欠缺，他几乎每天都是第一个到公司，他有太多的东西需要学习。他所负责的测试工作主要依托于ATE实现。 ATE全称为Auto Test Equipment(自动测试设备)，在半导体芯片制造领域所需的设备中占据重要的一环。它的主要作用是通过测试筛选出晶圆(wafer)制造和封装(package)过程中产生的残次品，从而保证产品的良率。ATE主要由主控电脑、开发软件、产生测试信号的板卡和机体构成，通过自带软件编程把测试代码导入到测试硬件(板卡)的存储单元，测试硬件根据测试代码提供不同的电信号，这些电信号通过专用的硬件转接器与芯片相连，再利用测试程序控制芯片的单项测试或者全流程自动化测试，这其中还包括是否需要高低温测试来检测芯片在不同温度下的功能和性能。通过模拟不同温度和湿度的极端环境，让芯片的缺陷提前暴露出来。所谓高低温是相对于常温或室温而言，通常把室温定义为25摄氏度，不同级别的芯片对正常工作的高低温范围要求各不相同。商业级芯片温度范围：-10℃～70℃；工业级芯片：-40℃～85℃；汽车级芯片温度范围：-40℃～125℃；军用级芯片温度范围：-55℃～125℃。芯片的高低温测试需要借助专用设备完成。通常一颗芯片的三个测试温度分别为：极端低温、极端高温和室温。当然，在不同的测试温度下，测试项也会有所不同。测试代码和测试程序都是通过ATE自带的编程软件完成，软件又分为online(在线)和offline(离线)两种。在线软件指的是安装在测试设备上的、可直接用于芯片测试的版本，而离线软件指的是可以和测试设备分开、可以安装在个人电脑上的版本。离线软件的主要目的是便于在前期程序开发的过程中与测试设备脱离，从而让稀缺的测试设备资源达到利用最大化、效益最大化。当然这两种版本在功能上没有差别，离线版本的测试程序在前期开发完之后可以直接移植到测试设备上进行调试。当前，全球的ATE市场包括中国市场在内主要被国外几家主流公司垄断，包括美国的T公司和V公司以及日本的A公司。陈松涛他们采用的是市场主流的机型VxxK，由美国V公司提供。因为该机型在下游封测厂拥有绝对优势的装机量，从而可以保证他们的封测需求有更多的选择余地。陈松涛已经于五月份去V公司在上海张江的办公地点进行过专门的培训，之后也在师父的帮助下利用离线软件进行了程序开发。在七月初芯片回来之后，他几乎就常驻在V公司，原因无它，动辄千万级别的设备不是每个公司都能负担得起，尤其是像陈松涛他们公司这样小规模的设计企业，只能依靠租赁的方式来完成测试程序的开发和调试工作。租赁一般分为两种类型：一种是设备租赁，往往以月或年为单位把测试设备的使用权买断，该设备可以放在出租方也可以运至租赁方；另外一种是机时租赁，以小时或者天为单位，短暂转移设备的使用权给租赁方，该设备仍放在出租方。陈松涛他们采用了第二种租赁方式，准备在最短时间内完成芯片量产所需的全流程自动化程序的调试，从而可以尽早地把量产程序转移到下游的封测厂进行规模量产。前面的几项测试比较顺利，陈松涛在四天之内完成了回路、电学特性和部分简单的功能测试。但接下来的测试项却陷入了停顿，这使他开始对自己开发的程序以及自己的能力产生了怀疑。经过几乎一天一夜毫无进展的煎熬后，他终于向师父发出了求救信号。 “师父，你明天几点到公司？我想跟你请教几个问题，有几个测试项卡死了！”陈松涛在晚上将近12点离开V公司时给孟云卿发了个短信。 “明天直接去V公司吧！咱俩9点碰头。”陈松涛没想到孟云卿的回信这么迅速，不知他的熬夜是为了工作还是为了生活。