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    光明日报 2021年08月02日 星期一

    “一生一芯”计划:

    让学生拥有“最硬核毕业证”

    作者:本报记者 王昊魁 《光明日报》( 2021年08月02日 05版)

        【长镜头】  

        2020年6月2日13时40分,受新冠肺炎疫情影响,一场特殊的毕业答辩在线上开始了。

        在答辩会上,参与首期“一生一芯”计划的金越、王华强、王凯帆、张林隽和张紫飞,这5名平均年龄只有21.8岁的中国科学院大学(以下简称“国科大”)2016级计算机科学与技术学院本科生,向答辩委员会的老师们远程展示了他们的本科毕业设计——64位RISC-V(第五代精简指令集)处理器SoC芯片。

        处理器芯片被公认为芯片产业“皇冠上的明珠”,设计复杂度高、难度大,设计人才严重紧缺。“加快处理器芯片设计专门人才培养,是解决我国信息领域‘卡脖子’问题的关键。”作为“一生一芯”计划负责人,中科院计算技术研究所副所长、国科大计算机科学与技术学院教授包云岗介绍,国科大充分发挥“科教融合”优势,于2019年8月启动首期“一生一芯”计划,旨在通过让本科生设计处理器芯片并完成流片,培养具有扎实理论与实践经验的处理器芯片设计人才。

        “‘一生一芯’的意思,是让参与计划的每位本科生带着自己设计的处理器芯片毕业。”包云岗说,“一生一芯”计划的愿景目标,是培养更多国家紧缺的高科技人才,将在国科大实践经验的基础上向全国辐射,帮助更多高校形成从处理器芯片设计到流片并运行操作系统的实践课程,提高我国处理器芯片设计人才培养规模,缩短人才从培养阶段到投入科研与产业一线的周期,力争3年后在全国每年能培养500名学生,5年后每年能培养1000名学生,10年后每年能培养1万名学生。

        将一行行数字世界的代码,变成能在现实世界中运行的芯片,这一过程对师生们来说,都需要面对很多意想不到的挑战与挫折。“学生们需要进行很多探索性的尝试,很多时候甚至需要将设计推倒重来,这对他们的心态也是很大的考验。”包云岗说。

        2019年12月19日,经过4个月高强度的开发工作后,学生们设计的芯片设计图纸正式提交。大家就如同高考交卷,终于舒了一口气,却又悬起了一颗心。因为,还要等待芯片制作、返回。2020年1月起,这种感觉又被突如其来的疫情放大了。

        2020年4月23日,学生们从微信群里得知,他们亲手设计的处理器芯片返回了。但这并不是终点,还需要进行测试验证。但当时,参与计划的5名学生却因疫情阻碍不能返校,无法到现场调试与测试。幸好余子濠、蔡晔和刘彤等在京学生挺身而出,协助调试测试工作。

        2020年6月,参与“一生一芯”计划的5名学生顺利通过毕业答辩,实现了带着自己设计的处理器芯片毕业的目标。这款芯片,被网友称作是他们的“最硬核毕业证书”。学生们将这款处理器芯片命名为“果壳(NutShell)”,与“国科”发音相同,寄托了他们对母校的深厚情感。

        2020年9月,“果壳”芯片的设计方案被2020年度RISC-V全球论坛接收,是全世界29个技术报告中唯一由本科生完成的设计。2021年6月,在首届RISC-V中国峰会上,开源高性能RISC-V处理器“香山”首次亮相。此时,前述5位学生已是“香山”开发团队的技术骨干。“可以试想,等这5个人到30岁时,早已是处理器芯片和计算机系统设计领域的老兵了。”包云岗说,“我对这批年轻人的未来充满期待。”

        2020年8月12日,第二期“一生一芯”计划启动。这一次,不仅有5名国科大本校学生,还有6名来自浙大、南大、西北工大、哈工大的学生参与进来。如今,第三期“一生一芯”计划已经启动,接到报名人数已超过600人,覆盖139所国内外高校。

        (本报记者 王昊魁)

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