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主题:【原创】兔子的300毫米火箭炮 -- 红茶冰

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家园 好吧,继续“抬杠”MEMS算法

兄台不再提十万分之二度的每小时漂移,大概也同意了这个指标过于严苛。

既然你提到了ASML的光刻机,精密气浮工作平台的定位精度最高是10nm,确实很牛逼,辣翻了我的眼睛。 我就翻了一下,哈哈,果然有, 2007年华中科技大学有一篇硕士论文:光刻机精密气浮工件台的振动特性分析及运动控制

http://www.doc88.com/p-99522689360.html

大概看了一下,里面提到当时中国的光刻机定位精度是60~70nm,看了这个,我就放心地笑了。将近10年过去了,现在的状况会是神马呢?放狗搜了一下,国内领先的上海微电子装备公司生产的SSA600/20可以适用于90nm的工艺生产,一般猜想,它的定位精度肯定远小于90nm,我按照10%或5%估算应该合理,因此我推测国产的光刻机的定位精度是4.5nm或9nm, 中国人落后也不过10年, 可见nm级加工不像你说的那么神奇,土鳖国早已有之。

好了, 不扯这个加工工艺,我本来不懂, 既然你提到了半导体工艺,凑个热闹。我前面的帖子说了一大堆,无非几点, 一是不必要的精度要求, 二是非标准化流程, 三是忽视MEMS的应用。

在讲MEMS应用前,我讲一个故事,是1991年华为万门程控交换机之前的故事。我以前在河里提到过,华为的万门程控交换机技术来自巨龙, 巨龙的突破来自解放军信息工程学院的邬江兴, 邬江兴的突破来自于他发明的软交换技术, 规避了巴统对中国VLSI交换矩阵的封锁。

我没有说的是,还有另一个障碍,就是时钟。 交换本身需要精准时间,大型交换机分布在不同的地方,而电磁波的传送需要时间,各地因此就天然存在时间差,交换必须消除时间差。每个地方放一个原子钟不合理,只能是一个原子钟授时, 本地时钟守时(现在移动网络基本成了本地GPS授时)。一般的石英晶体短期时钟稳定度是10的-6次方,这对通讯系统来说远远不够,当时巨龙机的要求是最低10的-8次方。

石英晶体本质上是一个压电转换器,它的噪声来自于温漂和机械振动, 于是超高精度的时钟就放在一个恒温槽中, 这个恒温槽有各种减震措施。 这样的晶体体积巨大,成本高。为了解决这个问题,大家自然就想到了锁相环的环路滤波器,但各种滤波电路本身就有自己的局限, 对付这种噪声行,另一种噪声就不行。后来一个复旦的学者在80年代用DSP分析噪声的规律,根据噪声的规律, 自适应地改变滤波算法。 巨龙采用他的算法,做出了自己的超级稳定的石英振荡器,把时钟的短期稳定度提高了100倍乃至1000倍,完成了本地守时。

MEMS的噪声,如果是完全随机噪声,也就是通常意义上的白噪声,根本不是问题,因为积分效应自动趋于0。如果不是白噪声,无非来自半导体的1/f噪声,半导体电路的信号噪声,电源噪声,机械振动耦合进来的噪声。 对噪声进行分析才能做出进一步的处理方法。离开这个物理基础,就是香农再世,卡尔曼重生也不能创造新的算法。今天MCU的计算能力是30年前DSP的10倍以上,可以轻松完成各种算法。 改天有空,我做一个简单的数学推导,证明恰当的MEMS阵列和恰当的算法能将噪声降低1~2个数量级。

通宝推:向往,my8883,高中三年,mezhan,樊逖,
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