在Intel的工廠(chǎng)里有這樣一條規(guī)矩，坐落于美國(guó)的Fab都是以2為結(jié)尾，坐落于以色列的Fab則是以8位結(jié)尾，而愛(ài)爾蘭則是以4為結(jié)尾。但在2010年Intel大連Fab落成時(shí)，為了從名字上討個(gè)吉利，大連工廠(chǎng)負(fù)責(zé)人梁志權(quán)最終選擇了Fab 68這個(gè)符合中國(guó)特色的名字，為此，梁志權(quán)還特意提交申請(qǐng)并獲得了以色列相關(guān)工廠(chǎng)的批準(zhǔn)。由此，Fab 68正式誕生……

作為亞洲最大的半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)基地，坐落于大連的英特爾Fab 68以及后續(xù)擴(kuò)建的Fab 68a擁有16.3萬(wàn)平米的建筑面積，其中Plus 10（所謂Plus 10，就是每立方米空間中的灰塵顆粒不超過(guò)10個(gè)）級(jí)別的潔凈廠(chǎng)房面積達(dá)到1.5萬(wàn)平方米。也正是在這里，地球上最豐富的元素——硅，經(jīng)過(guò)3-5個(gè)月的進(jìn)化，將成為單位重量比黃金還貴的存儲(chǔ)芯片。

說(shuō)它是21世紀(jì)的“煉金術(shù)”毫不為過(guò)，只不過(guò)相對(duì)于記錄在中世紀(jì)書(shū)本上的煉金術(shù)，從硅到半導(dǎo)體的進(jìn)化復(fù)雜程度要多N倍……

硅是地球上儲(chǔ)量最豐富的元素，而去除雜質(zhì)后的沙子就是硅的最好來(lái)源。正如同古代煉金術(shù)一樣，沙子也同樣需要多個(gè)步驟的高溫熔煉才能去除二氧化硅中的氧原子，變?yōu)榧儍?、熔融狀態(tài)的硅。這些經(jīng)過(guò)處理生成的硅單質(zhì)純度高于6個(gè)9，這意味著每100萬(wàn)個(gè)硅原子中才有一個(gè)原子的雜質(zhì)。

接下來(lái)，高溫液態(tài)硅會(huì)在坩堝中圍繞一個(gè)晶核緩慢的一邊旋轉(zhuǎn)、一邊被拉伸成一個(gè)直徑300mm、高約1m的圓柱體硅錠。就像做棉花糖一樣，這是一個(gè)化腐朽為神奇的過(guò)程。之所以要緩慢進(jìn)行則是因?yàn)橐M量保證硅原子能夠凝結(jié)成規(guī)整的六邊形晶格，這樣才能形成最穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)。

此后，完成的硅錠會(huì)被切割成多個(gè)厚度約為1mm的晶圓運(yùn)往光刻車(chē)間，開(kāi)始另一段神奇的旅程。

在Plus 10級(jí)別的潔凈車(chē)間中，一摞摞晶圓會(huì)被沿著天花板軌道運(yùn)行的機(jī)器人送至不同的光刻機(jī)之中。

通過(guò)每臺(tái)價(jià)值數(shù)千萬(wàn)美元的光刻機(jī)，晶圓會(huì)被涂上一層能夠被紫外線(xiàn)分解的光刻膠，而紫外線(xiàn)則會(huì)通過(guò)畫(huà)有電路結(jié)構(gòu)的掩模照射在晶圓之上。隨著光刻膠被紫外線(xiàn)分解，掩模上的電路結(jié)構(gòu)便會(huì)在光刻膠上顯現(xiàn)。這個(gè)過(guò)程非常像投影機(jī)的顯示過(guò)程，只不過(guò)作用完全相反；投影機(jī)是將小的畫(huà)面投射在大的熒幕上，而光刻則是將大的畫(huà)面投射在極小的晶圓上。

再之后，晶圓會(huì)被浸沒(méi)在能夠腐蝕硅的溶液中，這樣，在光刻膠上形成的電路結(jié)構(gòu)就會(huì)被腐蝕在晶圓之上，形成各種溝槽。經(jīng)過(guò)清除光刻膠、在晶圓的溝槽內(nèi)填充用來(lái)形成晶體管的磷、硼等物質(zhì)之后，一次光蝕刻便完成了。

想得到真正可用的半導(dǎo)體晶片，這種光蝕刻過(guò)程要反復(fù)經(jīng)歷幾十、幾百次，工序多達(dá)幾千道，持續(xù)3-5個(gè)月才能完成。這個(gè)過(guò)程有多難？我們不妨做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算，如果每道工序的成功率在99.9%，那么在2000道工序之后，最終的成品率是13.51%。如果想要通過(guò)量產(chǎn)收回成本，一家合格的半導(dǎo)體工廠(chǎng)良率通常需要達(dá)到85%以上。

最終，在通過(guò)電鍍方式為晶圓附上一層導(dǎo)電的金屬（銅）層之后，F(xiàn)ab68的基本工作大功告成，一枚芯片才算基本造好了。經(jīng)過(guò)封裝測(cè)試之后，沙子中的硅從地球上最豐富的元素變成了能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的芯片，價(jià)值已經(jīng)提升了無(wú)數(shù)倍。

在這個(gè)充滿(mǎn)了數(shù)千萬(wàn)美金設(shè)備和連生產(chǎn)環(huán)境構(gòu)建都要以百萬(wàn)美元計(jì)的頂尖半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中，F(xiàn)ab68的存在不僅是Intel的驕傲，更是梁志權(quán)及整個(gè)中國(guó)團(tuán)隊(duì)的榮耀。梁志權(quán)表示：在這樣一個(gè)頂尖制造領(lǐng)域，F(xiàn)ab68在建廠(chǎng)兩年剛剛進(jìn)入量產(chǎn)階段之時(shí)便獲得了Intel內(nèi)部最高級(jí)別的團(tuán)體獎(jiǎng)——質(zhì)量金獎(jiǎng)。Fab68團(tuán)隊(duì)是第一個(gè)，也是目前為止的唯一一個(gè)。而在之后的2018年，剛剛投產(chǎn)的Fab68A又再次獲得了這一殊榮，創(chuàng)造了Intel眾多工廠(chǎng)的另一個(gè)記錄。

雖然按照重量算，沙子在Fab68中已經(jīng)完成了“點(diǎn)石成金”的蛻變，但這并非歷程的終點(diǎn)。之后，Intel的另外一批工程師及合作伙伴會(huì)繼續(xù)接手，為Fab68的產(chǎn)品賦予更加神奇的價(jià)值。

從產(chǎn)品類(lèi)型來(lái)看，F(xiàn)ab68生產(chǎn)的芯片主要是QLC為代表的NAND閃存。一期項(xiàng)目于2016年投產(chǎn)，并于2017年發(fā)布兩款全新的基于3D NAND的數(shù)據(jù)中心級(jí)固態(tài)盤(pán)—英特爾? 固態(tài)盤(pán)DC P4500系列及英特爾? 固態(tài)盤(pán)DC P4600系列。2018年投產(chǎn)二期項(xiàng)目，目前，英特爾最先進(jìn)的96層3D NAND存儲(chǔ)芯片制造技術(shù)也在大連工廠(chǎng)中應(yīng)用。

與我們熟知的二八原則類(lèi)似，數(shù)據(jù)中心里數(shù)據(jù)的熱度也呈現(xiàn)出類(lèi)似的兩極分化狀態(tài)——90%的IO操作都集中在10%的熱數(shù)據(jù)上，另外90%的冷數(shù)據(jù)只承擔(dān)10%的讀寫(xiě)。這意味著，我們需要為這10%的熱數(shù)據(jù)提供更好的性能，為另外90%的數(shù)據(jù)提供更好的存儲(chǔ)性?xún)r(jià)比。道理雖然很簡(jiǎn)單，但目前數(shù)據(jù)中心里很多問(wèn)題卻正是出在這里。

為了滿(mǎn)足性能和容量的階梯狀變化需求，數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通常以DRAM來(lái)承載對(duì)性能要求最高的數(shù)據(jù)，以TLC閃存來(lái)存儲(chǔ)次高數(shù)據(jù)，以HDD來(lái)存儲(chǔ)普通或偏冷的數(shù)據(jù)，最冷的歸檔數(shù)據(jù)以磁帶來(lái)應(yīng)對(duì)。他們之間在容量和性能上的差距最好都是10倍。

但如果仔細(xì)判斷研究這些分層，我們不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)論從性能還是容量來(lái)看，內(nèi)存與普通TLC閃存之間的差距都不符合前面提到“一九”原則，同樣的問(wèn)題還出現(xiàn)在TLC閃存與普通HDD硬盤(pán)存儲(chǔ)之間。

這種性能與容量上的斷層使得總會(huì)有許多數(shù)據(jù)在兩個(gè)斷層之間來(lái)回遷移，這會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間、占用大量帶寬，拖慢整個(gè)數(shù)據(jù)中心的性能。而傲騰內(nèi)存與QLC閃存正是為解決這兩大斷層存在的問(wèn)題而生的。

在DRAM與TLC閃存之間，傲騰內(nèi)存能夠憑借微秒級(jí)的響應(yīng)速度和10倍于普通內(nèi)存的容量填充兩者之間的空隙。而QLC則能夠以更低的單位容量成本滿(mǎn)足普通TLC與HDD之間對(duì)性能和容量的差異化需求。

如果問(wèn)題能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的置辦新硬件來(lái)解決，那么本文也就該到此結(jié)束了。但實(shí)際的情況卻是目前數(shù)據(jù)中心里運(yùn)行的絕大多數(shù)應(yīng)用都誕生于傲騰內(nèi)存與QLC存儲(chǔ)出現(xiàn)之前，并沒(méi)有為這兩種新產(chǎn)品做好準(zhǔn)備，因此，填補(bǔ)數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)間隙的工作就從簡(jiǎn)單的“買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)”變成了一個(gè)需要包括Intel和合作伙伴在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)上下游通力協(xié)作的系統(tǒng)性大工程。

面對(duì)這樣一個(gè)系統(tǒng)性工程，企業(yè)用戶(hù)的動(dòng)力在于獲得更好的性?xún)r(jià)比和更低的TCO。

通過(guò)使用傲騰持久內(nèi)存，快手的Redis服務(wù)TCO降低了30%

在騰訊云Redis云數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用傲騰持久內(nèi)存，內(nèi)存容量擴(kuò)大

在使用了傲騰內(nèi)存+QLC存儲(chǔ)之后，百度智能云的TCO獲得了60%的降低

從上面的實(shí)際用戶(hù)案例可見(jiàn)，無(wú)論用戶(hù)從哪里下手，在何種層面上解決數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)中的性能、容量斷層問(wèn)題，帶來(lái)的收益都是十分可觀的。用戶(hù)有收益，工程便有價(jià)值，而實(shí)踐這份價(jià)值的人正是Intel及其龐大的生態(tài)合作伙伴，雙方攜手架起基礎(chǔ)硬件和應(yīng)用之間的橋梁，把復(fù)雜的系統(tǒng)性問(wèn)題簡(jiǎn)單化、一站化。

對(duì)此，浪潮集團(tuán)存儲(chǔ)產(chǎn)品部副總經(jīng)理孫斌表示：浪潮與英特爾始終緊密合作，此前不僅聯(lián)合推出優(yōu)化Ceph的方案，近期雙方更共同開(kāi)發(fā)以傲騰最新的雙端口NVMe SSD作為高速緩存的全閃存存儲(chǔ)平臺(tái)，并基于金融、交通、政府、能源等不同行業(yè)背景推出行業(yè)場(chǎng)景化解決方案，推動(dòng)以傲騰固態(tài)盤(pán)為代表的創(chuàng)新存儲(chǔ)技術(shù)在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用與推廣。通過(guò)雙方的合作，不難看出，通過(guò)傲騰內(nèi)存、傲騰固態(tài)硬盤(pán)以及QLC固態(tài)硬盤(pán)在設(shè)備內(nèi)的混合搭配使用，浪潮能夠幫助用戶(hù)通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)備更新實(shí)現(xiàn)更大的容量、更好的性能。最終的結(jié)果便是用更少的設(shè)備完成原有應(yīng)用負(fù)載。

從沙子到芯片，通過(guò)Intel通過(guò)極端精密的技術(shù)使硅元素經(jīng)歷了一段堪比煉金術(shù)的身價(jià)飆升之旅；從芯片到解決方案，Intel的合作伙伴通過(guò)芯片特性到用戶(hù)價(jià)值的翻譯轉(zhuǎn)錄實(shí)現(xiàn)了價(jià)值、獲得了收益；而采用這些解決方案的用戶(hù)則能夠以更低的成本實(shí)現(xiàn)更好的性能，完成TCO的降低。縱觀全局，這段從沙子到解決方案的“旅程”最神奇的地方則在于，它讓參與環(huán)節(jié)的所有人都能夠真正受益。

當(dāng)然，這還只是Intel以數(shù)據(jù)為中心的六大支柱其中的內(nèi)存&存儲(chǔ)一環(huán)，在更大的范圍內(nèi)，這種神奇的操作每天都在大量發(fā)生，一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮更是仰賴(lài)與此。