摘要

  • 2000 年秋,MIT 学生远程测量 Compaq 现场的 0.18 微米 CMOS 器件,并下载数据与校内旧器件比较。
  • 浏览器准备实验,服务器按顺序安排测量;限制单次数据点数,让一台实体仪器可以轮流服务多人。

Compaq 可以让学生研究芯片,却不打算让那片硅跟着学生回学校。2000 年秋,MIT 微电子研究生课程找到了一个双方都能接受的办法:把一套 WebLab 装进 Compaq 位于美国马萨诸塞州什鲁斯伯里的 Alpha Development Group 中心。器件留在公司,测量请求从学校发来。

这项先进芯片实验,接上的是相当朴素的网络。项目负责人 Jesús A. del Alamo 在 2001 年 3 月的亲历记录中写道,系统不能接入 Compaq 防火墙后面的网络,于是使用电话线和当地互联网服务商,以 56 Kb/s 连接。他认为 applet 下载速度尚好,器件测量也响应顺畅。芯片很先进,门铃还是电话。

请稍候,晶体管正在接待上一位

MIT Microelectronics WebLab 在 1998 年秋首次用于教学,最初版本只连接一个器件。团队 2002 年的技术论文说明了浏览器背后的实物:一台半导体参数分析仪、一台兼任仪器控制器的服务器,以及供学生设置实验的 Java applet。

学生在 applet 中选择电压、电流和测量范围,提交测试。服务器把要求送给仪器,仪器测量真实器件,再把数据传回。绘图和下载都在学生一端完成。学生琢磨题目、修改参数、盯着曲线发愁的时间,可以留给自己的电脑;分析仪只需在实际测量时出场。

请求按到达顺序排队。applet 会先挡下一些常见输入错误,每次实验允许采集的数据点数也受限制。团队记录的 2000 年秋最繁忙一小时里,13 名用户提交了 99 项任务,平均总执行时间不足 15 秒。大家觉得用得上,靠的是每个人少占一会儿。

2000 年 6 月发布的 4.0 版增加了切换矩阵,可以从最多八个已连接器件中选一个来测。这让不同课程能使用不同器件,也为器件故障留了替补。分析仪仍然逐项工作,八个待测对象不等于八台仪器同时开工。

数据可以带走,题还得自己做

Compaq 现场的系统让学生测量 0.18 微米 CMOS 硬件,再与 MIT 校内可用的 1.5 微米旧器件比较。知识产权顾虑原本挡住了把晶圆搬进学校的方案;把测量留在公司、把结果交给学生,实验就有了可执行的边界。

下载以后还有麻烦。2002 年的教学研究写到,学生常常难以分辨数据好坏、处理实际测量值,也不擅长把真实器件与课堂模型对上。曲线已经回到屏幕上,为什么它不肯老老实实贴着公式走,仍要学生解释。

WebLab 把一堂实验课拆得很实在:在自己的电脑上准备,短暂使用共享仪器,拿着数据继续思考。芯片免了出差。作业一点没少。