第三周的最后一堂系统架构课上，负责授课的老师在黑板上写下了一句话。 “以后决定芯片性能的，可能不只有晶体管尺寸。” 老师放下粉笔。 “架构、存储、封装、互联和软件，会变得越来越重要。” 陈默看着黑板上的字，许久没有移开视线。 2035年的一幕幕画面开始在脑海中接连浮现。 国际科技公司的产品发布会。 动辄数百页的产业白皮书。 基金投委会上反复讨论的技术路线。 那些曾经只代表股价、市场规模和投资回报的名词，如今终于显露出背后的结构。 芯粒为什么会取代越来越庞大的单片芯片。 高带宽存储为什么会成为人工智能时代最紧缺的产品。 存算一体为什么能够降低数据搬运的消耗。 硅光为什么会从通信模块一路进入芯片封装。 DNA折纸为什么会在2030年以后，逐渐从生物实验室走进半导体制造。 魔角材料、光子计算、量子网络，以及那场几乎重塑全球能源体系的常温超导突破，又分别依赖哪些此前并不起眼的基础研究。 过去的记忆像一张只标注了终点的地图。 三周课程补上了道路、桥梁和岔路。 陈默终于开始看清，应该怎样从2015年走向那些终点。 …… 当天晚上。 胜因院三栋的书房一直亮着灯。 陈默将桌上的装饰品全部收起，又让许晴送来一台加密终端。 他拿出笔记本，开始将记忆中的技术一项项写下来。 三维芯片堆叠、高密度混合键合、高带宽存储、存算一体、硅光芯片、光电混合互联。 人工智能芯片设计系统。 常温超导材料。 量子纠缠网络。 …… 笔记本上的内容越来越多。 有些技术在2015年已经出现早期研究，只缺少正确路线和长期投入。 有些技术需要跨越材料、设备和制造工艺三重障碍。 还有一些，即使陈默知道未来确实能够实现，当前也只能写下名称和大致原理。 他在每个方向后面分别标注理论基础、设备条件、验证周期、产业价值和保密等级。 DNA可编程制造被放进实验室验证区域。 2015年的技术条件距离完整芯片十分遥远，制造一条纳米级金属线、一个规则排列的量子点阵列，却已经拥有初步可能。 陈默在旁边写下基因合成仪、原子力显微镜和原子层沉积设备。 可编程莫尔超晶格被放进最下面一栏。 他记得2035年那张震动世界的相图，也记得常压条件下超过三百开尔文的临界温度。 可其中最关键的材料组合、连续扭转角和应变控制参数，仍然残缺不全。 即便将全部参数复原，2015年的设备也很难制造出那种精确到原子层面的复杂结构。 随后陈默在后面写下两个字。 绝密。 直到深夜，陈默已经写下四十余项技术路线。 他放下笔，退后两步，重新审视面前的内容。 最震撼的技术，往往也意味着最长的验证周期。 他需要选择一条能够利用2015年现有基础，又可以迅速拉开差距的路线。 目光从笔记本上缓缓扫过，最终停在最上方的两行字上。 三维芯片堆叠和光电混合互联。 2015年的国内晶圆厂无法立刻跨越数代制程。 可芯片性能从来不只取决于晶体管大小。 将计算、存储、缓存和通信模块分别制造，再像积木一样组合成完整系统，可以大幅降低单块芯片的设计与制造难度。 把不同功能的芯片从平面搬向立体，能够缩短数据传输距离。 至于堆叠后最棘手的热量，则可以通过液冷解决。 十四纳米依旧是十四纳米。 可经过重新分工、堆叠与互联以后，它的整体效能，完全有机会追上未来更先进的单片芯片。 清嘉实验室可以负责设计，而晶圆制造交给现有代工厂。 涉及到的封装、液冷和软件调度，可以寻找最合适的高校与企业团队。 这条路线所需要的每一块基础，在2015年都已经能够找到。 陈默重新拿起红笔，在“三维芯片堆叠”与“光电混合互联”之间画下一条线。 两项来自不同领域的技术，在纸面上第一次连接到了一起。 随后，他打开电脑，新建了一份空白文档。 陈默的手指飞快地在键盘上跳跃。 在2015年，全球半导体巨头正围绕十六纳米和十四纳米展开激烈竞争。 台积电、三星、英特尔，都在想方设法缩小晶体管、降低漏电、提高良率。 制程、材料、曝光、晶体管结构，每向前迈出一步，都意味着天文数字般的研发投入。 没有人比陈默更清楚，单纯依靠制程微缩的代价将会变得多么沉重。 既然继续缩小越来越困难，那就向空间要性能。 陈默的思路逐渐清晰。 三维堆叠、硅光互联和微流道液冷，在2015年都已经拥有各自的研究基础。 真正缺少的，是一套将它们完整组合起来，并且能够面向产业落地的系统架构。 陈默没有打算让光取代芯片内部的所有金属线路。 相邻芯粒之间的短距离连接，依旧通过TSV、微凸点和高密度键合完成。 跨芯粒的大规模数据传输，则交给硅光互联。 光可以在同一条波导中利用不同波长同时传递多路数据，带宽密度远高于传统电互联，长距离传输的功耗也更低。 计算芯粒、缓存芯粒和存储芯粒被分配到不同层级。 底层负责供电、控制和光电转换，中间层放置缓存与存储，最上层承担主要计算任务。 不同制程、不同功能的芯片，被组合成一个完整系统。 陈默不断敲击键盘，将记忆中的架构一点点还原。 这份文档距离真正的制造方案仍有很长一段距离，却已经明确了芯粒划分、互联方式、存储结构、散热路线和软件调度逻辑。 更珍贵的是，他记得未来二十年间哪些方案最终取得成功，又有哪些技术路线在耗费巨额资金后被迫放弃。 写到散热部分时，陈默的手指停了下来。 芯片堆叠以后，最难处理的便是中间层热量。 普通散热器只能接触最外层芯片。堆叠层数越多，内部热量越难排出，整颗芯片随时可能变成一座微型熔炉。 陈默回忆着2035年已经成熟的结构，在文档中画出一张晶圆级微通道液冷草图。 直接在硅片背面刻蚀微米级流体通道，让绝缘冷却液进入芯片内部，带走每一层产生的热量。 他又在旁边依次标注： 密封、腐蚀、泵压、热应力、材料兼容性。 这些问题仍需实验室逐项验证。 陈默掌握了方向和未来答案，真正把它制造出来，还需要一支足够强大的团队。 时间一分一秒流逝。 窗外，胜因院的古树在夜风中沙沙作响，清华园早已陷入沉睡。 书房里的灯却始终没有熄灭。 这里仿佛成为一条连接2015年与2035年的微缩通道。 当陈默敲下最后一个字符，九月清晨的第一缕阳光已经穿过窗帘。 六点整。 一份六十多页的技术架构初稿静静躺在电脑桌面上。 里面包含芯粒划分、光电互联、三维存储、液冷结构、软件调度，以及数十项等待验证的关键问题。 陈默揉了揉发酸的手腕，起身拉开窗帘。 清晨微凉的空气涌入书房，也驱散了熬夜带来的疲惫。 电脑屏幕上，文档标题清晰可见。 《基于成熟制程的三维光电异构计算架构》 这条技术路线，原本还要经过十余年的探索，才能逐渐走向成熟。 如今，陈默准备让它提前出现。