改完之后,示波器上的噪声波形立马干净了一大截。
除了电源,芯片本身的坑更麻烦。
中试线下来的芯片,良率只有百分之二十几。
这意味着每五颗里只有一颗是“完全合格”的。
他们手里的那四颗,虽然通过了初步测试,但谁能保证在装机、焊接、运输过程中没出问题?
也许某颗芯片内部有一条金属化线本来就很细,焊接时的热应力让它断开了。
也许某颗芯片内部有一处氧化层缺陷,本来没事,一通电就被击穿了。
换芯片,成了家常便饭。
第一周,换了两批。
第二周,又换了一批。
到了第三周,中试线那边专门派人来问:“你们到底要多少?再这么换下去,库存都要被你们掏空了。”
吕辰苦笑:“我们也不想换。但这些芯片,真的是‘薛定谔的猫’,不装在机器上,永远不知道是死是活。”
万幸的是,他们最担心的功耗标问题没有生。
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四颗芯片加上周围的胶合逻辑,总功耗在设计范围内,电源扛得住。
但不该生的,都生了。
有一次,一个输出引脚的驱动能力不足。
设计的时候,那个引脚应该能驱动o个负载。
但因为工艺偏差,实际驱动能力只有设计值的百分之七十。
结果电压摆幅不够,接收端收不到正确的“o”和“”。
这个问题折腾了他们整整两天。
用示波器量信号,看着波形挺正常,但就是传输不对。
后来吴国华灵机一动,在接收端加了一个上拉电阻,把信号电平往上提了提,问题才解决。
诸葛彪看着那个电阻,感叹:“这就跟人走路一样,腿没劲,拄个拐棍。”
最经典的问题,来自逻辑层面。
有一个组合逻辑,a和b经过一个与门,再经过一个或门。
当a和b同时变化,由于门电路的延迟不同,输出端出现了一个不应该出现的窄脉冲。
这个毛刺只有几十纳秒,在测试模式下,可能无关紧要。
但在正常运行时,如果这个毛刺正好被时钟采到,整个状态机就可能跑到一个“不可能”的状态去,再也回不来。
这个问题跟幽灵一样,他们拿着电路设计图,一个一个门地查,查了三四天,才找到那个毛刺的源头。
吴国华在笔记本上画了一堆时序图,指着其中一条线:“这里,延迟多了两纳秒,就这两纳秒,要了命了。”
解决办法是在输出端加一个小电容,把那个窄脉冲滤掉。
还有复位电路的问题。
芯片内部有状态机,上电时需要复位到一个已知的初始状态。
但复位信号的上电时序出了问题,某些寄存器复位了,某些没复位;或者所有寄存器都复位了,但复位信号撤除的时刻不对,导致状态机从错误的开始跑。
这个坑,他们跳进去三次才爬出来。
第一次,他们以为是芯片坏了,换了一片,没用。
第二次,以为是电源问题,查了半天,也没用。
第三次,钱兰盯着示波器看了两个小时,终于现,复位信号撤除的时刻,正好赶上一个时钟上升沿。
“这他喵的,就跟人刚睡醒,还没来得及睁眼,就被人踹了一脚一样。”诸葛彪说,他妈在家里养了一只猫,他也学会喵言喵语了。
解决方案是加一个延时电路,让复位信号多维持几十毫秒,等时钟稳定了再撤除。
其他的小问题,更是数不胜数。
芯片插座接触不良,飞线焊点虚焊,电源插头松动……
每一种故障,都要花几个小时甚至一整天去排查。
最让人崩溃的,是一种“幽灵故障”。
验证机的电源线是用鳄鱼夹夹上去的。