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芯谷地下二层的验证中心,在这座建筑里是一个特殊的存在。它不像研究院那样窗明几净,也不像追光厂房那样充满工业感。这里的走廊只有一米二宽,天花板上的灯管每隔一根就拆掉了一根,照度刻意保持在偏暗的水平——不是因为省电,而是因为亮度过高会影响某些光学检测设备的精度。
走廊两侧是一扇扇厚重的金属门,每扇门后面都是一个独立的环境测试舱。这些测试舱是两年前天权3号流片时建的,当时只有六个,现在扩展到了十八个,占据了地下二层将近一半的面积。每个测试舱都可以独立控制温度丶湿度丶气压丶振动频率和电磁辐射强度,模拟从北极圈到热带雨林丶从海平面到高原丶从实验室到发动机舱的各种极端环境。
章宸站在六号测试舱的观察窗前,手里拿着一个平板,屏幕上显示着天权4号在过去七十二小时里的全部测试数据。他穿着一件深灰色的工装外套,口袋里插着三支不同颜色的马克笔,胸前的工牌背面写满了今天要确认的测试项。
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六号测试舱里,一块天权4号的工程验证板被固定在振动台上。验证板上有十二颗晶片,每一颗都连接着独立的电源监控丶温度传感器和功能安全监测电路。振动台以每分钟三千次的频率丶三个方向同时施加随机振动,模拟的是汽车发动机舱在颠簸路面上的工况。验证板旁边的温控箱显示实时温度:零下四十度,湿度百分之八十五。
这个测试条件,比车规级标准要求的最严苛工况还要高出百分之二十。
章宸不是个喜欢「加码」的人。但天权4号的情况特殊——它是因为NPU调度器效率问题回退RTL丶流片延迟五周的晶片。延迟的五周被用在了修改和验证上,但修改后的设计能不能在真实环境中稳定运行,不是仿真能完全回答的。所以他在测试大纲里加了三组比标准更严苛的条件:更宽的温度范围丶更长的测试周期丶更复杂的复合应力组合。
「七十二小时,零故障。」站在他旁边的测试工程师老葛说,语气里带着一种小心翼翼的乐观。「十二颗晶片,七十二小时,每颗晶片跑了两百四十万个测试向量,没有发现任何功能错误。温度循环丶振动丶电压拉偏丶时钟抖动注入,全部通过。」
章宸没有接话,而是用手指在平板上滑动,调出了每一颗晶片的温度曲线。十二根曲线在七十二小时的时间轴上几乎完全重合——最高温度六十二度,最低温度零下四十度,温度变化率每秒钟十五度。在这么剧烈的温度冲击下,晶片内部不同材料的热膨胀系数差异会导致微米级的形变,长期累积可能造成焊点疲劳丶封装开裂丶甚至晶片和基板之间的连接断裂。
天权4号的封装团队在流片前做过仿真,理论寿命是两千次温度循环。但章宸知道,仿真和实测之间有一道鸿沟。这道鸿沟的名字叫「现实」。
「温度循环还要跑多久?」他问。
「计划是跑一千次,现在跑了三百二十次。按目前的进度,还需要大概五天。」老葛调出测试计划,「但有一个问题——七号舱的温控系统昨天下午出了点异常,温度过冲超过了设定值三度,持续时间大概两秒。虽然很快恢复了,但按照测试规程,那批晶片的测试数据需要标记为『有异常干扰』,不能作为有效数据。」
章宸皱眉:「七号舱里跑的是什么?」
「天权4号的另一组工程样片,十二颗,跑的是高温高湿加速寿命测试。温控系统异常发生在测试开始的第十七个小时,之后我们重启了测试,但已经跑的那十七个小时的数据不能用了,要重新跑。」
「异常原因查清楚了吗?」
老葛调出了七号舱的温控系统日志:「温控系统的PID控制器参数漂移了。这台设备用了三年,PID参数是出厂时设定的,没有做过自适应校准。温度过冲的原因是控制器的积分项累积误差过大,导致输出超调。」
章宸在平板上记下了这个问题,然后走到七号舱的观察窗前。里面的测试已经重新开始了,十二颗晶片正在八十五度丶百分之八十五湿度的环境下运行。这个测试条件模拟的是热带地区高温高湿环境下的长期可靠性,通常跑一千个小时相当于设备在真实环境中使用三年。
「所有测试舱的温控系统,今天之内全部做一次PID参数校准。老化的设备标记出来,排进更换计划。」章宸说,语气不是责备,而是陈述一个必须完成的任务。「天权4号的可靠性测试不能因为设备问题中断或失真。如果设备不行,就换设备;如果设备要修,就等修好了再跑。测试周期可以延长,但数据必须可信。」
老葛把任务记下来,然后问了一个章宸已经在想的问题:「测试周期延长了,天权4号的量产时间表要不要调整?