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【前言】为了国产芯片的研究,中国无数仁人志士上下求索,而他们之中,有位老人年已耄耋,仍然和年轻人一样在实验室中从清晨忙碌到深夜,
在设备和技术都匮乏的年代,她参与造出了中国第一枚国产芯片,她还曾说,自己最大的心愿,就是匍匐在地,擦干祖国身上的耻辱。
是什么让她甘愿用余生去完成一项几乎不可能的任务?她究竟经历了什么?
灯火辉煌的“156”上世纪六十年代,中国的航天事业刚刚起步,但面对技术封锁,研发之路充满了荆棘。
1965年,中国科学院接到研制微型航天计算机的任务,这台被命名为“156组件”的计算机需要为“两弹一星”提供核心计算支持。
那是一个设备匮乏、资料缺乏的年代,没有高精密仪器,也没有足够的技术储备。
科学家们用显微镜改装光刻机,用锯子切割硅片,再靠手工打磨完成基础组件,没有一个人退缩,甚至有人用舌头辨别化学试剂的成分。
黄令仪当时负责关键的中功率三极管研发,这是计算机集成电路的核心部件。
为了攻克技术难关,她和团队常常一天工作14小时以上,在简陋的实验室中,黄令仪和她的同事们轮班工作,进行参数调整和反复试验,日复一日地攻坚克难。
半年后,156组件的核心三极管完成了研制,成功搭载在我国第一颗人造卫星“东方红一号”上。
“156计算机”不仅是中国第一台航天计算机,也成为中国集成电路技术迈出的重要一步。
不久后黄令仪的事业因大规模集成电路研究的突然终止而被迫中断,但她却从未放弃,迎来了另一次重要的使命。
龙芯诞生20世纪末,全球芯片产业已经进入快速发展的轨道,但中国却陷入了“无芯可用”的困境。
面对国际技术的封锁,国内芯片产业一片低迷,1999年,中科院计算所的李国杰所长和胡伟武博士敏锐地意识到,信息时代的到来让自主CPU成为国家安全和科技发展的战略命脉。
他们决心啃下最硬的“骨头”,启动了一项几乎从零开始的大胆计划,研制中国自己的CPU“龙芯”。
然而“龙芯”的研发道路充满了荆棘,经费短缺、设备匮乏、技术空白,2001年65岁的黄令仪被邀请参与这个项目。
彼时她已经退休多年,但得知项目的艰巨性后,毫不犹豫地重返实验室。
她深知技术自主是中国芯片崛起的唯一出路,黄令仪没有豪言壮语,却拿出了自己的积蓄11万元,用来支持项目的早期研发。
这笔钱在实验室紧张的经费中显得格外珍贵,龙芯团队只有十几个人、一间50平方米的实验室、一百万的初始经费。
团队中的每个人都承担了远超常规的工作量,而黄令仪的任务尤为艰巨。
她负责后端物理设计,这是芯片生产的核心环节,设计不仅需要将逻辑电路转化为物理版图,还需要考虑性能优化、功耗管理等复杂问题。
当时团队选择了0.18微米工艺作为目标,这对于从未接触过该工艺的黄令仪来说是全新的挑战。
为了尽快掌握新技术,黄令仪带着4名研究生从基础开始学习,她每天都泡在实验室里,反复校对版图和参数,经常忙到深夜才肯离开。
她的学生回忆说:“黄老师每天都盯着屏幕,遇到问题就彻夜不眠,直到找到解决方案。”
2002年,龙芯1号终于完成设计并试生产,但芯片生产的结果未知,任何细微的错误都可能导致整个项目的失败。
黄令仪和团队的成员每天都承受着巨大的压力,很多人甚至因为过度疲劳而出现健康问题。
功夫不负有心人,2002年8月龙芯1号成功问世,而这次的成功只是一个起点。
随后龙芯团队接连推出龙芯2号和龙芯3号,这些产品被广泛应用于北斗卫星、高铁、国防等领域。
龙芯的成功让黄令仪看到了中国芯片事业的希望,她选择继续奋斗,将更多的力量投入到芯片研发的下一阶段。
银发执着龙芯1号问世后,黄令仪深知这只是中国芯片事业的一小步,面对国外技术的持续压制,以及国产芯片在市场化、产业化上的困难,她选择留在实验室,继续与团队并肩作战。
此时的黄令仪已年逾七十,但她的工作热情丝毫未减,进入2005年,龙芯团队发布了性能更加优越的龙芯2号,并在人民大会堂召开了发布会。
相比龙芯1号,龙芯2号的设计难度更高,涵盖了更多技术模块,应用范围也更加广泛。
黄令仪作为团队的核心成员,再次担负起后端物理设计和质量把控的重任。
她常对年轻团队成员说:“我们做的不仅仅是一颗芯片,而是一个国家的未来。”
随着龙芯的迭代升级,其应用领域逐渐扩展至卫星导航、军事装备和基础设施领域。
2015年,北斗卫星系统搭载了龙芯1E和龙芯1F抗辐照处理器,这是中国卫星导航系统首次使用完全自主研发的芯片。
对于黄令仪来说,这是一个意义非凡的时刻,回想起1989年参加国际芯片博览会时的耻辱感,她终于能告慰自己,中国的芯片事业已经摆脱了“无芯”的困境,并正在逐步追赶世界水平。
在龙芯3号的研发中,团队决定挑战更高难度的指令集自主设计,而不再依赖国外授权的MIPS指令集。
这意味着中国芯片将在指令系统领域迈出完全自主的关键一步,此举引发了团队内部的技术讨论和市场化担忧。
但黄令仪以坚定的语气说:“只有真正的自主可控,才能为国家铸造一颗强大的‘芯’。”
最终这一战略决定为龙芯赢得了国际认可,同时彻底摆脱了国外技术的约束。
除了龙芯,黄令仪也在其他国产芯片项目中发挥了重要作用,她参与了复兴号高铁控制系统的芯片研发,帮助实现了高铁核心技术的百分之百国产化。
她还与团队合作,改进了歼-20战机的相控阵雷达芯片性能,使其在国际军事装备领域中占据了一席之地。
这些成就的背后,是黄令仪对科研孜孜不倦的追求,即便到了八十岁,她仍然坚持每天到实验室工作。
她从不将自己视为年迈的老人,而是实验室的一名普通成员,与年轻人一同钻研技术,一起迎接挑战。
黄令仪用毕生的努力为中国芯片事业铺下了坚实的道路,但她的精神不止于此,她的奋斗也启示着无数后来者。
精神薪火黄令仪的生命定格在86岁,但她的精神却深深烙印在中国芯片事业的发展之中。
从龙芯1号到龙芯3号,从北斗卫星到复兴号高铁,她用自己的坚持和努力,为中国芯片产业的崛起奠定了坚实的基础。
然而她并非孤军奋战,无数像她一样的科技工作者正接过接力棒,延续着这一份沉甸甸的使命。
2019年,龙芯团队发布了龙芯3A4000通用处理器,其性能已经达到国际主流28纳米工艺水平,与AMD同级别产品不相上下。
更重要的是,龙芯团队在2021年宣布推出完全自主研发的指令系统LoongArch,彻底摆脱了对国外技术授权的依赖。
在她的影响下,越来越多的年轻科技工作者投入到国产芯片的研发中。
他们不仅是在做技术创新,更是在为国家的科技安全和经济独立添砖加瓦。
除了龙芯,更多自主研发的“中国芯”正在崛起,“星光”系列数字多媒体芯片是由邓中翰团队研发的产品,彻底打破了国外技术垄断,成功实现大规模市场化应用。
还有沈绪榜院士团队的国产航天计算机芯片,为中国的航天事业提供了强有力的技术支撑。
这些“芯片人”身上,继承了黄令仪的无私奉献和不懈追求,他们用行动告诉世人:中国不仅能造出自己的芯片,还能让它成为全球科技舞台上的亮点。
结语从“156组件”到“龙芯”,黄令仪和无数同仁一起突破了技术封锁,填补了历史空白。
黄令仪曾说:“我最大的心愿就是擦干祖国身上的耻辱。”她用一生诠释了这句话的重量。
而这句话也激励着新一代科技工作者在自主创新的道路上不断前行。
如今中国芯片已逐步走向世界舞台,黄令仪的名字可能鲜为人知,但她的精神和事业,必将被历史铭记。
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END
参考资料红星新闻在2023年4月24日《“中国龙芯之母”黄令仪逝世,65岁出山研发“龙芯”芯片》的报道
新黄河在2024年11月16日《“我最大的心愿就是匍匐在地,擦干祖国身上的耻辱”》的报道