視察完晶圓廠後,石莫一行人解除裝備,隨後來到傍邊的芯片廠綜合辦公樓進行參觀。
作爲新世界公司的第一個晶圓製造工廠,新世界科技園的芯片廠有着嚴格的安保措施。廠區內可以看到有很多的安保人員,不僅在工廠內部和門口,廠區路上也不時有成羣結隊的保安巡邏檢查,這是石莫特意安排的。
現在香港治安很不好,石莫可不想出哪怕一點意外,於是爲了維護公司內部治安秩序,消除隱患於萌芽狀態,防患於未然。石莫在科技園內安排了500個保安,24小時輪班制工作。負責管理盤查進出工廠貨物、進出車輛管理、工廠大門的登記、做好工廠車間安全秩序維護、及防火防盜工作等。
以上職責中,最重要的是要加強防火活動,以便及進發現火災苗頭,並消除之。因爲石莫知道歷史上各個半導體公司的晶圓廠就發生過多次火災。
其中在1997 年,一把人爲疏失的大火燒掉了聯瑞的晶圓廠房。火災不僅毀掉了百億廠房,也讓聯瑞原本可以爲聯電賺到的二十億元營收泡湯,更錯失半導體景氣高峰期、訂單與客戶大幅流失,是歷史上臺灣企業火災損失最嚴重的一次,也重創了產險業者、賠了 100 多億,才讓科技廠房與產險業者興起風險控制與預防的意識。
石莫可不想出現這種糟糕的意外,特別是在廠房建設早期,相關防範措施還不完善的情況下,加強對重點部位的治安防範是很有必要的。
衆人來到新世界芯片廠的綜合辦公樓內,其中展示了新世界公司的處理器產品和各種芯片以及晶圓。在展覽臺上的玻璃罩內放有幾個黑黑糊糊的芯片,正是已經流片成功(生產出第一個樣片)的新世界的微處理器芯片。
中央處理單元(CPU)有着處理指令、執行操作、控制時間、處理數據四大作用,打個比喻來說,CPU就像人類的大腦,幫人類完成各種各樣的生理活動。因此如果沒有CPU,那麼電腦就是一堆廢物,無法工作。
由於微處理器的重要性,石莫在芯片設計研究所投入了重金,在2012實驗室副總裁,芯片設計研究所負責人馬許願的帶領下,組建了5000人的芯片研發團隊,是2012實驗室人數最多,也是最大的研究所,用了兩年時間,消耗研發經費高達20億美元,上百億港幣才做設計開發出來的。當然,除了處理器,還設計了其他的專用芯片。
這是一枚使用自研指令集的8位元微處理器,主頻爲2MHz,它集成6000只晶體管,每秒運算29萬次,擁有16位地址總線和八位數據總線,包含7個八位寄存器,支持16位尋址,同時它也包含一些輸入輸出端口。
石莫本來取了個名字“狗剩”的名字,譯成英文爲“Godson”,認爲“賤名好養活”。由於霍建檸他們堅決不同意,不會取名字的石莫只好偷懶改名爲方舟芯片。
首枚方舟芯片命名爲“方舟Z1”,使用“字母”+“數字”的表示方式,通過不同的字母表示針對不同的規格及不同用途(消費級還是商用產品),數字表示目前世代以及同代中的等級。
這是一種性能落後的處理器,英特爾(8080芯片)和摩托羅拉在1974年就已經設計研發出了這種性能的芯片。而且摩斯太克公司在1975年也研發的8位微處理器6502,這一處理器同時也是蘋果Apple ll, the Commodore PET、 BBC Micro等經典電腦以及諸如任天堂和 Atari等遊戲系統的大腦。
在1978年英特爾推出了8086和8088微處理器,主頻4.77MHz,採用16位寄存器、16位數據總線和29000個3微米技術的晶體管,標誌着第三代微處理器問世。IBM公司1981年生產的第一臺電腦就是使用的這種芯片。
而下個月英特爾的80286芯片就會發布,該芯片相比8086和8088有了飛躍式發展,雖然它仍是16位結構,但在CPU內部含有13.4萬個晶體管,時鐘頻率由最初6MHz逐步提高到20MHz。內部和外部數據總線皆爲16位,地址總線24位,可尋址內存大小達到16Mb。80286兼容了8086所有功能,並且是8086的向上兼容的微處理器,使8086的彙編語言程序可以不做任何修改地在80286上運行。
新世界公司的8位元處理器落後了人家整整兩代,從無到有總是最難的,有此成果石莫已經比較滿意了,技術需要慢慢發展進步,不可能一步到位。
但爲了增加這個處理器的性能,新世界爲這個系列的處理器配備了非常豐富的芯片,包括系統控制器、可編程DMA控制器、中斷控制器等一系列芯片組成一個芯片組,這些芯片不僅擴展了整套方舟處理器系統,還能提升整套系統的性能。
石莫還做了一些其他的創新,在芯片組中添加了一個具有重要功能的芯片,就是支持浮點運算的FPU,即數字協處理器。數字協處理器,可以把複雜的數字功能從微處理器中剝離,用以提高性能。
最重要的是並且爲了配合圖形界面系統,石莫還讓馬許願專門設計了一個顯卡芯片,爲計算機提供一系列的圖形圖像顯示功能,直接爲計算機提供了一定的圖形處理能力。
因此這個方舟Z1芯片的整體性能,表現效果要比英特爾的8位元微處理器8080要好很多。