朝陽(yáng)
芯片(即集成電路),是人類最偉大的發(fā)明之一,可以說(shuō)當(dāng)今世界幾乎所有產(chǎn)業(yè)都離不開(kāi)它。2020年以來(lái),美國(guó)人以芯片為武器,對(duì)我國(guó)高科技企業(yè)進(jìn)行瘋狂打壓。所幸的是,事關(guān)我國(guó)命脈的國(guó)防等核心事業(yè)沒(méi)有受到影響,因?yàn)樵缭趲啄昵?,我?guó)就研發(fā)出了具有完全獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“龍芯”,誰(shuí)也別想用它來(lái)卡我們的脖子!其中,被譽(yù)為“中國(guó)芯片之母”的黃令儀功不可沒(méi)。
生于憂患,從小種下科技?jí)?/p>
黃令儀原名廖文蒂,1936年出生在廣西全州縣,父親是廣西博物館的創(chuàng)始人和首任館長(zhǎng),母親是廣西化學(xué)研究院的第一代工作人員。
“小時(shí)候,日本鬼子的飛機(jī)經(jīng)常來(lái)我們生活的桂林上空掃射或轟炸,記憶中我總是跟著父母東躲西藏,每日食不果腹,活著便是最大的幸運(yùn)。”
黃令儀想不通,不止一次地問(wèn)媽媽:“聽(tīng)說(shuō)日本離我們國(guó)家很遠(yuǎn),我們又沒(méi)惹他們,他們?yōu)槭裁匆Z炸我們?搞得我們連學(xué)都沒(méi)法上了?!眿寢尯瑴I告訴她:“因?yàn)槲覀儑?guó)家太貧窮,太落后了!孩子,你要記住,在這個(gè)世界上,落后就會(huì)挨打。你長(zhǎng)大后,一定要好好讀書(shū),用知識(shí)報(bào)效國(guó)家……”
從那以后,在黃令儀心里,就埋下了一顆種子:將來(lái)一定要好好讀書(shū),讓祖國(guó)不再挨打。
新中國(guó)成立時(shí),黃令儀正在桂林桂山中學(xué)讀書(shū),因?yàn)楦改概f時(shí)代的身份問(wèn)題,一時(shí)沒(méi)安排工作,一家人連吃飯都成了問(wèn)題,也拿不出錢(qián)來(lái)供她讀書(shū)。黃令儀不甘心,實(shí)在走投無(wú)路之際,她找到學(xué)校團(tuán)委書(shū)記。團(tuán)委書(shū)記知道她是個(gè)品學(xué)兼優(yōu)、好學(xué)上進(jìn)的好學(xué)生,就頂著壓力為她開(kāi)具了免學(xué)費(fèi)和發(fā)放助學(xué)金的證明。
當(dāng)黃令儀拿著證明跑回家時(shí),媽媽摟著她喜極而泣:“孩子,你做得對(duì)!人只要有飯吃,就不能放棄讀書(shū)。不過(guò)你要記住,是國(guó)家給了你繼續(xù)讀書(shū)的機(jī)會(huì),你一定要努力學(xué)習(xí),將來(lái)報(bào)答國(guó)家?!秉S令儀拼命點(diǎn)頭。
高中畢業(yè)后,黃令儀如愿考上了華中工學(xué)院(現(xiàn)華中科技大學(xué))。她知道上大學(xué)的機(jī)會(huì)來(lái)之不易,所以學(xué)習(xí)起來(lái)特別刻苦,各方面表現(xiàn)優(yōu)異。大學(xué)畢業(yè)后,她被學(xué)校選派送往清華大學(xué)進(jìn)修,“當(dāng)時(shí)國(guó)家正大力發(fā)展科學(xué)事業(yè),清華大學(xué)為此開(kāi)設(shè)了半導(dǎo)體專業(yè)。于是,我成了清華半導(dǎo)體專業(yè)第一屆學(xué)生。”
半導(dǎo)體是集成電路(芯片)的基礎(chǔ),從此,黃令儀與“微電子學(xué)”結(jié)下了終身之緣。
好事多磨,退休之后擔(dān)重任
黃令儀清華大學(xué)學(xué)成返回母校華中工學(xué)院后,創(chuàng)辦了半導(dǎo)體專業(yè)和實(shí)驗(yàn)室:“我清楚地記得第一次走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的樣子——四壁徒墻,空空如也。只有一個(gè)身穿白大褂的小伙子,蹲在一個(gè)電爐旁邊,爐上有一個(gè)玻璃燒杯,里面有幾塊指甲蓋大小的紫藍(lán)色硅片,這就是當(dāng)時(shí)要做的二極管?!?/p>
雖然條件艱苦,卻無(wú)法阻擋黃令儀做科研的熱情。她帶著助手攻關(guān),凡事都盡量自己動(dòng)手,幾天幾夜不睡覺(jué)是常有的事。只用了幾個(gè)月的時(shí)間,他們就研制出了半導(dǎo)體二極管。
然而,當(dāng)時(shí)正處于“三年困難時(shí)期”,由于糧食緊張,國(guó)家調(diào)整了方針,學(xué)校半導(dǎo)體專業(yè)不得不下馬。得到消息后,黃令儀大哭著跑到領(lǐng)導(dǎo)辦公室:“我們剛剛開(kāi)了個(gè)好頭,怎么能讓它胎死腹中呢?我知道吃的糧食緊張,可國(guó)家要發(fā)展,就離不開(kāi)工業(yè),而半導(dǎo)體是工業(yè)未來(lái)的‘糧食’啊!”
但任憑她喊破嗓子,也無(wú)法改變國(guó)家的政策。她只好服從分配,前往中科院計(jì)算所工作。
國(guó)家當(dāng)然也知道微電子的重要性,所以“三年困難時(shí)期”剛結(jié)束,1965年又上馬了微型計(jì)算機(jī)項(xiàng)目,并且把這個(gè)項(xiàng)目交給了黃令儀和她的同事們。在團(tuán)隊(duì)的不懈努力下,第二年8月,黃令儀等人便研發(fā)出了中國(guó)第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)“156組件計(jì)算機(jī)”,得到了周恩來(lái)總理的表?yè)P(yáng)。我國(guó)靠著這臺(tái)微型計(jì)算機(jī),把第一顆人造地球衛(wèi)星送上了天,成為世界上第五個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)衛(wèi)星的國(guó)家?!爱?dāng)從收音機(jī)里聽(tīng)到衛(wèi)星上傳回地球的《東方紅》樂(lè)曲時(shí),我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)都哭了……”
成績(jī)雖然不俗,但黃令儀心里有數(shù):任何科研項(xiàng)目都是系統(tǒng)工程,僅靠單打獨(dú)斗是不行的。比如雖然科研出了微型計(jì)算機(jī),但計(jì)算機(jī)中的很多零部件都是從國(guó)外買(mǎi)來(lái)的,我們必須研制出自己的芯片才行。她一邊調(diào)整研究方向,一邊不停地向領(lǐng)導(dǎo)建言。
1973年,中科院?jiǎn)?dòng)013大型通用計(jì)算機(jī)研制,加強(qiáng)對(duì)芯片的研究。當(dāng)時(shí),國(guó)外對(duì)中國(guó)封鎖得很厲害,很難找到資料,黃令儀和團(tuán)隊(duì)靠頑強(qiáng)的意志,一點(diǎn)一點(diǎn)地摸索,終于研制出性能穩(wěn)定的存儲(chǔ)器,并獲得1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)重大成果獎(jiǎng)。這個(gè)成果,在當(dāng)時(shí)已非常接近世界先進(jìn)水平了。此后,黃令儀帶領(lǐng)的研發(fā)小組先后在1980年和1983年獲得國(guó)家科學(xué)進(jìn)步一等獎(jiǎng)和科技成果二等獎(jiǎng)。
不料正當(dāng)黃令儀的研發(fā)越來(lái)越順利的時(shí)候,由于經(jīng)費(fèi)緊張,大規(guī)模集成電路的研究難以為繼。黃令儀憂心忡忡,她又去找領(lǐng)導(dǎo):“曾有美國(guó)科學(xué)家說(shuō),美國(guó)可以隨時(shí)關(guān)閉中國(guó)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī),讓我們?cè)僖泊虿婚_(kāi)!美國(guó)這份自信就是來(lái)自于對(duì)芯片的壟斷,而任何電子產(chǎn)品尤其是關(guān)乎國(guó)家安全的戰(zhàn)機(jī)、軍艦和導(dǎo)彈,一旦離開(kāi)了芯片,等于廢鐵一堆,甚至可能被敵人操控調(diào)轉(zhuǎn)槍頭打向我們自己。芯片不僅決定了一個(gè)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力,還關(guān)系著國(guó)家安全,不能停?!?/p>
但任憑她怎么爭(zhēng)取,科研所也只有關(guān)門(mén)大吉……
萬(wàn)般無(wú)奈中,黃令儀到微電子中心報(bào)到了。此時(shí)已是1986年底,半百之年的黃令儀開(kāi)始了CAD的研究。
1990年,黃令儀被公派前往美國(guó)的一家公司進(jìn)行合作。當(dāng)她聽(tīng)說(shuō)加州一個(gè)城市正在舉辦一個(gè)國(guó)際芯片的展覽會(huì)時(shí),便專程去看一看。偌大的展覽會(huì)上有成千上萬(wàn)個(gè)攤位,但她跑遍了全場(chǎng),卻沒(méi)有找到一家中國(guó)的攤位。黃令儀既震驚又心痛,還有尷尬。她心里有數(shù),在上世紀(jì)60年代,我國(guó)的集成電路研究某些方面甚至領(lǐng)先于世界,可如今僅僅20多年過(guò)去,差距卻已是天壤之別。
黃令儀暗自下決心:我們一定要設(shè)計(jì)出一塊高水平的芯片來(lái)參加世界級(jí)的展覽,以洗刷恥辱。
回國(guó)后,黃令儀潛心鉆研各種集成電路的設(shè)計(jì)方法,用戶包括華為的程序控制芯片、計(jì)算機(jī)的模糊控制芯片等等,取得了兩個(gè)發(fā)明專利。經(jīng)過(guò)不懈努力,2000年,她設(shè)計(jì)的芯片被推薦參加在德國(guó)紐倫堡召開(kāi)的世界發(fā)明博覽會(huì),并獲得了銀獎(jiǎng)。
這個(gè)成績(jī)雖然優(yōu)異,可中國(guó)依舊沒(méi)有能力獨(dú)立制造出屬于自己的芯片,因?yàn)橹袊?guó)缺的不僅是設(shè)計(jì)芯片的工藝,還有制造芯片的設(shè)備。
砥礪前行,祖國(guó)媽媽挺胸膛
2003年,中國(guó)微電子所與計(jì)算所正式簽訂合同,成立了“龍芯”實(shí)驗(yàn)室。領(lǐng)導(dǎo)首先想到邀請(qǐng)黃令儀牽頭開(kāi)發(fā)“龍芯”芯片。當(dāng)時(shí)黃令儀已經(jīng)67歲,剛退休回到桂林養(yǎng)老。領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)心她不愿意,特地找她的愛(ài)人晉紅先生做思想工作。黃令儀當(dāng)即表示:“看到我國(guó)芯片技術(shù)比國(guó)外落后那么多,我哪能安心養(yǎng)老?感謝你們看得起我這個(gè)老太太,我愿意為祖國(guó)的芯片研發(fā)貢獻(xiàn)出全部能量!”
黃令儀說(shuō),現(xiàn)代化沒(méi)有芯片寸步難行?!扒靶┠?,‘宇航級(jí)’的芯片一直壟斷在美國(guó)的一家公司手里,中國(guó)必須通過(guò)‘首腦級(jí)別’的外交,才能買(mǎi)到一些。但像殲-20這類先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)使用的芯片,你花多少錢(qián),人家都不會(huì)賣(mài)給你。據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年前后,我國(guó)每年向美國(guó)進(jìn)口芯片的總價(jià)值超過(guò)2000億美元,折合人民幣超過(guò)1.5萬(wàn)億元,成為我國(guó)每年進(jìn)口量最大的產(chǎn)品。西方國(guó)家利用在芯片上的技術(shù)優(yōu)勢(shì),一直在遏制著中國(guó)的發(fā)展?!?/p>
在黃令儀帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)不懈努力之下,僅僅3年多時(shí)間,中國(guó)首顆國(guó)產(chǎn)芯片“龍芯1號(hào)”問(wèn)世。接著,團(tuán)隊(duì)再次成功研發(fā)出“龍芯2號(hào)”。這顆芯片的性能已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)時(shí)的國(guó)際平均水平,功耗也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外同類芯片,這標(biāo)志著中國(guó)在芯片領(lǐng)域的發(fā)展跨越了一大步。
“龍芯2號(hào)”芯片很快就被廣泛應(yīng)用到我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域,特別是2015年,我國(guó)發(fā)射了首枚搭載“龍芯”芯片的北斗衛(wèi)星。美國(guó)人為之震驚,因?yàn)榇舜伪倍沸l(wèi)星上天,說(shuō)明中國(guó)芯片已完全脫離他們的掌控,他們無(wú)法再對(duì)中國(guó)芯片領(lǐng)域進(jìn)行干涉了。
然而,“龍芯2號(hào)”的廣泛應(yīng)用并沒(méi)有令黃令儀止步不前。2018年,在黃令儀82歲高齡時(shí),她帶著團(tuán)隊(duì)又研制出了新一代“龍芯3號(hào)”,讓我國(guó)的復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)實(shí)現(xiàn)了百分之百國(guó)產(chǎn)化,讓殲-20的雷達(dá)裝上了中國(guó)芯,讓北斗衛(wèi)星也裝上了中國(guó)芯。2019年12月,83歲的黃令儀再次取得重大突破,她主持的龍芯3A/3B4000系列工程機(jī)械處理器,性能追上了美國(guó)AMD公司的“挖掘機(jī)”CPU水平。
2020年1月,中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)給黃令儀頒發(fā)了“CCF夏培肅獎(jiǎng)”。獲獎(jiǎng)理由是:“黃令儀在長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里,一直在研發(fā)一線,參與了從分立器件、大規(guī)模集成電路到通用龍芯CPU芯片的研發(fā)過(guò)程,為我國(guó)計(jì)算機(jī)核心器件的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)?!?/p>
如今,已經(jīng)86歲高壽的黃令儀院士仍活躍在科研前線,帶領(lǐng)著新一代的科學(xué)工作者保持初心,砥礪前行……