現代國家,沒有芯片寸步難行。
小到手機、家電、紅綠燈,大到高鐵、衛星,甚至是重武器,沒有一個能離開芯片。
所以從某個角度講,芯片決定了一個國家的核心競爭力。
在中國,經過幾代人前赴后繼的努力,我們絕大部分芯片都實現了自主生產,很多領域甚至還能出口。
今天,我們要介紹一個人,她從22歲進入微電子領域,現如今84歲仍然奮斗在芯片的最前線。
可以說,她見證了中國整個芯片發展史,她就是“中國芯片之母”——黃令儀。
1.
黃令儀出生于1936年,在抗日戰爭中長大,隨新中國一起成長。
1956年,毛主席、周總理為了發展我國的科學事業,頒發四項緊急措施,其中之一就是加速半導體學科發展。
在這種情況下,清華大學當年開辦半導體專業。
當時,清華半導體班廣招賢能,黃令儀在華中工學院(今華中理工大學)的理科成績名列前茅,于是她被派到了清華進修,主攻半導體器件。
就這樣,黃令儀與微電子結上了終身之緣。
1960年,她畢業后回到母校,創建半導體專業。她教課的同時還帶領一批教工和學生建立實驗室,在當時簡陋的條件下研制出了半導體二極管。
因為表現出色,1962年黃令儀加入中科院計算所,一心投入到科研工作中。
1965年8月,中科院副院長張勁夫宣布成立計算所二部,這就是代號“156”的中國第一個芯片團隊,專攻微型計算機。
黃令儀負責研制半導體三極管,在隨后的一年里她日夜奮戰,終于攻克難題完成了任務。
1966年8月,我國第一臺自行研制的空間計算機研制成功。當年國慶,“156”團隊向國家報喜,得到周總理表揚。
2.
1973年,中科院啟動013大型通用計算機研制,加強對半導體通導存儲器,也就是芯片的研究。
當時,國外封鎖厲害,很難找到資料,黃令儀和團隊靠頑強的意志,一點一點地摸索,終于研制出性能穩定的存儲器,并拿下了1978年全國科學大會重大成果獎。
這個成果,在當時非常接近世界先進水準了。
如果按這種趨勢發展,中國很有可能會在后來追上歐美國家,躋身世界尖端芯片之列。
只可惜,時不我待。
1984年,中科院召開會議,討論要不要研究大規模集成電路。
黃令儀斬釘截鐵的回答:計算所若不進行芯片研究,今后做計算機設計的人只知道用芯片,里面是什么都不知道了,怎么能設計一臺好的計算機?
然而沒過多久,中科院就以經費緊張,關閉了大規模集成電路項目。
表面上關閉項目是因為經費問題,實際上這是當時貿工技與技工貿兩條路線之爭。
一步走錯,步步走錯。
黃令儀走出院門失聲痛哭,十幾年嘔心瀝血的研究化為烏有。
在安頓好最后一名同事后,她選擇了離開。
3.
1986年,50歲的黃令儀赴美國參加國際芯片展覽會,她看到歐美國家的先進芯片,但就是沒有中國的。
好不容易看到幾個中國人手中拿著長城公司的塑料袋,她立馬迎上去問:“你們是來參展的吧?”
“不,是來參觀的。”
黃令儀心中猛然一震,她說:1963年我們的集成電路研究水平與國外是同步的啊!為什么現在差距這么大?
她掉下了眼淚,暗自下定決心,一定要設計一塊高水平的芯片來參展,洗刷恥辱。
4.
時間來到2001年,黃令儀受邀加入龍芯中科,成為龍芯芯片的負責人。
“要把龍芯做出來,我感覺到一個激情燃燒的156時期又來到了,一定要把CPU的物理設計做成功。”
在她的主持下,龍芯一開始就要求做兩個芯片,1B求穩,打通全部流程為目標;1C前瞻,要求體積小、性能好。
隨后的日子,黃令儀經常做噩夢,這有錯,那有錯,醒來上機一查又沒有錯,心驚肉跳的度日。
包括她在內,團隊的每一個人戰斗得面色蒼白,只有眼睛充滿血絲,嘴唇還有一點點紅色。
一年時間攻關下來,黃令儀的脖子僵化了,不能動了。醫生說,至少要在病床上躺一個月才能康復。
就在她掙扎著站起來的時候,一個電話打來:龍芯芯片成功了!
2003年3月,黃令儀主持龍芯的宏單元庫全定制模塊設計,沒想到一個星期后無情的非典來了。
不成功便成仁,她帶著團隊日夜奮戰,有時候通宵達旦。就在這樣的非常時期,她按時完成任務,龍芯2B相繼成功。
5.
2004年9月,在圓滿完成龍芯2C兩塊寄存器,6種I/O PAD,14種電源地PAD后,黃令儀告老還鄉。
這一年,她已經67歲了。
然而她回到桂林老家后沒多久,龍芯芯片又陷入僵局,在這種情況下,院里領導骨干全體出動,又把她請了回去。
黃令儀在中國半導體研究領域有舉重若輕的地位,她為中國芯片研究做出了不可磨滅的貢獻。
19年來,每一張設計版圖,每一項數據,她都要一一過目,絕不允許有絲毫的閃失和偏差。
在她的努力下,龍芯一號、龍芯二號、龍芯三號芯片相繼問世。
龍芯讓中國高鐵復興號實現百分之百國產,搞定了殲20配套相控陣雷達,讓北斗衛星也裝上中國芯。
大家可能不知道,新一代北斗衛星上有3個被稱為“單機”的黑盒子,其中兩個搭載了龍芯1E芯片和龍芯1F芯片,分別負責常規運算和數據采集、開關控制、通訊等功能。
十幾年前,這種宇航級的芯片壟斷在美國手中,中國一“芯”難求。現在,中國芯不僅能順利完成指標要求,還能抗外太空輻射。
2019年12月,黃令儀再次取得重大突破,她主持的龍芯3A/3B4000系列處理器,性能追上了美國AMD的挖掘機CPU水平。
因為卓絕的貢獻,2020年1月,中國計算機學會給黃令儀頒發了CCF夏培肅獎項。獲獎理由寫著:
“黃令儀在長達半個多世紀的時間里,一直在研發一線,參與了從分立器件、大規模集成電路,到通用龍芯CPU芯片的研發過程,為我國計算機核心器件的發展做出了突出貢獻。”
圖:黃令儀工作中(前排左一)
時至今日,84歲高齡的黃令儀仍然精神矍鑠地站在研發一線,在屏幕前拖動鼠標查看版圖,指導后輩攻堅克難。
如此辛勤付出哪里有半點為己為私?
是什么撐起了她的信念?
是對祖國的忠誠和對事業的熱愛,支撐她瘦小的身軀不斷前行。
她的座右銘是自己說過的一句話:“我這一輩子最大的心愿,就是匍匐在地,擦干祖國身上的恥辱!”
字字扎心!
致敬黃令儀,這才是中國的脊梁!
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