黄令仪 为“中国芯”鞠躬尽瘁

2023-11-03 08:30华人星光
海峡姐妹 2023年10期
关键词:中国芯龙芯三极管

文/华人星光

黄令仪

2023年4月20日, 被誉为“中国龙芯之母”的中国科学院微电子研究所研究员黄令仪在北京大学第三医院去世,享年86岁。

7月1日,中国科学院大学毕业典礼现场,校长周琪在致辞中谈到黄令仪的事迹时不禁落泪:“黄老师曾说‘我这辈子最大的心愿就是:匍匐在地,擦干祖国身上的耻辱。’每次想到这句话,我都泪流满面。”

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1936年,黄令仪出生于广西南宁。她的父亲是广西博物馆创始人、首任馆长廖葛民,母亲在广西化学研究院工作。黄令仪在动荡的时局中长大,目睹祖国的衰弱,科研报国在她幼小的心中种下了种子。

1958年,黄令仪毕业于华中工学院(现华中科技大学),随后进入清华大学半导体专业深造。1960年,她学成返校,在母校创办半导体专业和实验室。

1962年10月,黄令仪进入中科院计算所二室101组(固体电路组)工作,成为中国第一个芯片研究团队的一员。

后来,她被委以重任负责研制半导体三极管。三极管虽和刚研发的二极管只差一个字,个中难度却是天壤之别。所有的参考,只有同事拆下来的一块指甲盖大小的紫蓝色硅片,怎么研究?不知道。如何封装?不知道。

既无资料也无经验,就是在这般艰难的环境下,实验室夜夜灯火通明,黄令仪带领团队只用了不到一年的时间,就让半导体三极管成功问世。

拥有了三极管,她和团队很快研发出了中国第一台空间计算机。在这款计算机支持下,火箭控制系统、氢弹制造的计算难题都一一破解。

1973年,她一鼓作气研发出了大型通用计算机中最为关键的性能稳定的存储器。

可惜的是,她扛过了艰难,却败给了现实。就在她带头研发的晶体管有所突破时,中科院就是否继续研究大规模集成电路进行讨论。黄令仪坚定地说,计算所的芯片研究工作至关重要,这一定是未来科技的高地!然而会议最终的结果却是结束大规模集成电路项目,因为中科院经费紧张,无法支持芯片研究工作。

黄令仪只能无奈接受这个结果,那一天她失声痛哭……

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在上级安排下,她被调往其他部门工作。可半途夭折的芯片,始终是她心里不能愈合的“伤口”。

1989年,53岁的黄令仪被公派到美国一家公司进行合作,得以参加美国举办的国际芯片展览会。就在她为世界各国的芯片而感叹之时,也黯然发现,展会上竟没有一个来自中国公司的芯片!

中国这么大一个国家,在芯片领域的成就竟然为零,这无疑是一种科技屈辱!“在世界芯片领域闯出一番天地,洗刷祖国的耻辱。”从此,她立志为“中国芯”贡献余生。

1990年回国后,黄令仪潜心钻研各种集成电路的设计方法,从建立版图库、时序库开始,到寄生参数对性能的影响、时钟树的生成、全局规划、时序驱动布线等等,全定制、标准单元、宏单元的设计方法都研究过,用户包括华为的程序控制芯片、计算所的模糊控制芯片等等。

在2000年德国纽伦堡举办的国际发明博览会上,黄令仪研发的芯片荣获银奖。此次获奖,她让全世界第一次认识了“中国芯”。国外同行感到震惊和不可思议,这位来自中国的研发者,竟是一位已经64岁的老太太。

他们第一次知道她的名字:黄令仪。

03

而黄令仪的目标,是研究出实用性强、技术水平更高的芯片。但一腔孤勇,反被辜负,几年来因经费中断和各种各样的问题,芯片研制工作一度停滞。

黄令仪不肯退休,还在坚持着。2002年,66岁的黄令仪第一次见到国家863项目——“高性能通用CPU芯片全定制实现及系统集成”负责人胡伟武,共同的理想促使她加入“龙芯”处理器研发。

长期的高压工作,让已经年迈的她不堪重负。她的身体变得虚弱,却仍旧挂念着龙芯芯片的进程,每一张图纸她都要过目,每一个复杂公式她都要核实。这般殚精竭虑又忧心如焚的日子,让她急速衰老……

2002年8月,黄令仪和整个龙芯团队迎来了“龙芯1号”的研制成功,中国计算机系列“无芯”历史被彻底终结,她也被盛誉为“中国龙芯之母”。

从1B,1C到3A,3B,再到GS464E,龙芯的每一块芯片中都凝聚着她的辛勤汗水。

2003年非典爆发,正是芯片研发的关键时刻。黄令仪把实验室的研发人员都“赶”回家:“若你们得了非典,我如何向你们父母交代?”只剩她咬牙在实验室坚持。

2004年9月,在圆满完成了龙芯2C中所用的2块寄存器,6种I/O PAD,14种电源地PAD后,黄令仪向微电子所领导交代了全部工作及文档总结后,请求退休,回到桂林老家养老。

胡伟武闻讯后,写了一封非常感人的信,请她继续为龙芯的理想而奋斗,并派了晋红、杨旭、钟石强在桂林找到了黄令仪。此时此刻,她没有理由拒绝,跟他们回到了计算所,坚持在2D、2E、2F、2F芯片研制中完成了她所承担的工作。

2005年,“龙芯2号”研制成功,首开我国计算机核心技术对外授权先例。

04

这一年,她已经70岁了,这是多少老人颐养天年的年纪,可她面临的是更重的责任。尽管国产芯片有所进展,可几十年的差距,导致国内仍大部分依赖进口芯片,每年需花费上万亿元。

要想不被国外垄断中国市场,就必须研制出更高水平的芯片。祖国面临的“缺芯”难题,让她再一次放弃了退休。但是相较“龙芯1号”和“龙芯2号”的研发之路,“龙芯3号”的技术难度明显提升,在这枚小小的芯片上,黄令仪历经了一生中最多的失败。

终于,2018年,打破美国技术封锁、耗费她13年心血的“龙芯3号”问世。“龙芯3号”的诞生,让高铁列车“复兴号”实现百分百国产;让北斗系统装上了“中国芯”,给国家节省巨额芯片费用。

芯片制造被誉为“现代经济的心脏”,一代又一代科研人为此洒尽热血和青春岁月。为褒奖黄令仪几十年来对中国芯片领域的贡献,2020年1月,她成为2019年度CCF夏培肃奖获得者,这是表彰我国杰出女性计算机工作者的最高奖项。

两鬓斑白终不悔,85岁的她依旧是在科研院所里冲锋在前的那一个,整日忙碌不停,对研究和创造仍然保持热情。她说,愿奉献生命余晖,研制更多的“中国芯”,因为她的“中国心”仍在强烈跳动。

春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。黄令仪用一生见证了中国芯片科技与产业的发展。近日,中央宣传部、教育部向社会公开发布2023年“最美教师”先进事迹,其中包括一位“特别致敬”人物——黄令仪。

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