光与硅的艺术「涂鸦设计说明」

互联网 2023-07-18 10:35:41

今天神州网小怡分享光与硅的艺术「涂鸦设计说明」一文，希望对您有帮助。

如果我们用显微镜看一下集成电路的内部，我们希望看到人类高超的科学和技术成就的证据。不过我们也许会惊讶地发现内涵的高超艺术表现。

光刻技术是一种制造技术，它使芯片制造商能够创造出令人震惊的微小电路元件：微观的晶体管、电容器、互连器件等等，这些都是集成电路正常电气功能所需要的。这是它在集成电路制造中的主要作用。它的次要作用是绘制蓝精灵、帆船、恐龙、中世纪武器，以及隐藏在这些功利性电子元件中的无数其他装饰品，但其重要性稍逊一筹。

迪尔伯特被纳入硅艺术肖像画是非常合适的

硅艺术的起源

这些小型艺术品的存在是毋庸置疑的。佛罗里达州立大学（Florida State University）的迈克尔·戴维森（Michael Davidson）记录了各种令人眼花缭乱的人、动物、物体和刻在微芯片硅中的符号。

你可以在Molecular Expressions网站上看到这些照片并阅读有趣的评论文章。（https://micro.magnet.fsu.edu/creatures/）

以下随便摘录几张，供大家欣赏：

IBM EDGE

惠普算盘

Cyrix 5x86 Chili Pepper

Digital Kiwei

那么，问题就在于它们存在的原因是什么？半导体设计和制造是一个昂贵且极其复杂的过程，涉及惊人的技术复杂性，需要杰出的科学家，工程师和技术人员的专业知识。这些艺术繁荣背后的动机是什么？管理层是否真的批准在IC布局中添加那些无聊的图像？

无处不在的个人表达冲动

第一种解释同样适用于硅艺术，也称为芯片艺术或芯片涂鸦，因为它适用于对其他行业和职业的艺术入侵。人类有一种天生的欲望，即个性化他们的手工艺品，认同他们的创造成就，并为功利性的物品注入文化意义。从这个角度来看，硅艺术与古代的花瓶画或我生活在东欧时每天看到的精心雕刻的木门没有根本的区别。

尽管如此，工程师还是有一些令人惊讶和有趣的冲动，即用首字母、文化符号、内部笑话或其他个人表达方式来“签署”他的集成电路。首先，这些图纸不仅是隐藏的，而且肉眼也是看不见的。要欣赏硅艺术，您需要打开IC并使用功能强大的显微镜。

其次，集成电路代表了 "技术美德 "的胜利结晶：跨学科合作、数学精度、科学严谨、艰苦分析、闭环推理。当你看到达菲鸭的脸被刻在微处理器的表面时，很难摆脱这种不和谐的感觉。

知识产权保护

在IC生产的早期，半导体公司使用硅艺术作为保护知识产权的手段。IC布局不会自动获得版权，竞争设计团队可以检查集成电路，复制布局，并制造自己的芯片“版本”。如果随后生产的裸片包含原始裸片布局中不可否认的无功能部分，例如月球着陆器的图形，那么就可以认为新 "版本 "的集成电路是公然的复制，而不是逆向工程的结果。。

我的直觉告诉我，公司并不经常采用硅艺术作为官方的知识产权保护技术，我可能是错的。在任何情况下，这种技术在1984年变得没有必要了，因为《半导体芯片保护法》确保了相同的集成电路布局将被自动视为侵犯版权。

航天飞机的硅艺术德州仪器的TTL数字逻辑IC的裸片上，有一幅航天飞机的蚀刻图

一个时代的终结

七十年代和八十年代是硅艺术的黄金时代。随之而来的是一段衰落时期，未来的调查人员似乎不太可能发现隐藏在二十一世纪IC中的多余的涂鸦和诙谐。

七十年代的半导体行业和今天的半导体行业之间的差异，也许类似于家族木工店和家具厂之间的区别。黄金时代的工程师在较小的团队中工作，专业化程度较低，软件在心理上与他们设计的IC保持距离（也许还经过测试或表征）。结果是一种自然的愿望，即个性化他们的创作并表达他们的创造性主人翁意识。

随着八九十年代末和九十年代行业的成熟，半导体生产变得更加标准化和自动化，经济风险更高。个别IC设计人员对最终产品没有强烈的认同感，工作环境发生了转变。芯片设计师Dan Zuras解释说：“随着芯片项目变得更大，越来越官僚化，并由软件驱动和控制，管理人员与设计师变得更加分散。他们开始惧怕[硅艺术]，因为它可能会破坏一些东西。