中国科学院大学的“一生一芯”是炒作吗?

中国科学院大学的“一生一芯”是炒作吗?
2020年07月30日 08:07 DoNews

文/DoNews专栏作者 maomaobear

日前,关于中国科学院大学本科生造芯片的新闻开始出现在互联网热搜。

7月25日,中国科学院大学在北京公布了首期“一生一芯”计划成果。该计划在国内首次以流片为目标,由5位2016级本科生主导完成一款64位RISC-V处理器SoC芯片设计并实现流片,芯片能成功运行Linux操作系统以及学生自己编写的国科大教学操作系统UCAS-Core。

这在中美关系不佳,华为等企业纷纷上美国实体名单的时候,无疑是一针兴奋剂,让国内媒体瞬间热闹起来。

而同时,也有人指出,说这种做法技术含量不高,有作秀和炒作的嫌疑。

那么,真相如何呢?我们来看一下。

国科大虽然不是985、211学校,但是它的背后是中科院,地位毋庸置疑。

按照国科大的说法,因为我国处理器芯片设计人才严重紧缺,为了加快此类人才的培养规模与速度,针对处理器设计人才危机,国科大于2019年8月启动了“一生一芯”计划。

经过9个月的努力,国科大2016级计算机学院本科生金越、王华强、王凯帆、张林隽和张紫飞等人参与的首期“一生一芯”计划取得圆满成功,带着自己设计的处理器芯片毕业。

国科大希望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,力争3年后在全国每年能培养500名学生,5年后实现每年培养1000名学生,10年达到每年培养1万名学生。

这个项目的负责人是国科大计算机学院教授、中科院计算所先进计算机系统研究中心主任包云岗。

他在2018年乌镇世界互联网大会参加中国开发指令生态(RISC-V)联盟正式成立大会,会后吃饭的时候讨论引发了这个想法。

其实,学计算机的学生做芯片这个事情在国外并不奇怪。美国国防部高级研究计划署 (DARPA) 在1981年启动MOSIS 项目,为大学提供流片服务,通过MPW模式大幅降低芯片设计门槛。3余年来MOSIS为大学和研究机构流了60000多款芯片,培养了数万名学生。

这些人是美国计算机芯片设计行业的人才来源。

而中国搞教学的一直是纸上谈兵,教授的东西老旧,学生毕业后需要很长时间工作中学习,才能适应行业需求。

于是包云岗就搞一个试点,找来各路人马,培养这5个学生,让他们在实践中学习。

有老师和工程师负责SoC架构设计指导,有老师负责处理器核设计,有老师负责项目协调,有老师负责FPGA模拟仿真,有老师负责后端物理设计,有老师帮助设计PCB板卡,有老师给操作系统方面给予支持……

片一次是很贵的,先进工艺一次要千万美元。但是落后工艺要便宜一次。

这种教学的芯片,20万人民币就够了,虽然也是一大笔钱,但是对大学的实验性项目来说可以接受,于是就正式上马开始干起来。

教学目的,这个芯片还是从实际出发。从一款成熟芯片做基础,开始做。

在高强度开发过程中,5个本科生有了脱胎换骨的变化,他们的毕业论文是王华强:《基于RISC-V的乱序多发射处理器设计》张紫飞:《基于RISC-V的向量处理单元设计》张林隽:《开源处理器分支预测器的设计与性能优化》金越:《基于敏捷开发语言的开源处理器非阻塞缓存的设计与实现》王凯帆:《RISC-V平台下的二进制翻译与优化》

这个质量,与普通本科生的论文不可同日而语,这些同学锻炼出来的能力,也远比其他没有参与项目的学生更强,这是人才培养的合理路径。

有调查统计,目前各大期刊发表的相关论文参与人员,领域内80%以上人才都在学业有成后选择去美国就业发展,留给中国内地的芯片设计和研究人才仅有4%。

而在美国禁令压制和出口管制的封锁下,华为在美国硅谷的芯片设计和研究团队都无法将技术输送回中国,这意味着出国的人才都无法为中国服务。

“一生一芯”这种教学芯片技术上没有很大意义,但是这样的教学实践活动能够为我们国家下一步芯片设计和制造发展积累人才。

回头看计算机发展历史,美国计算机很多创新都是大学里面,实验室里面搞出来的,甚至是玩出来的。

先有雏形,然后商业化,发展,建立生态系统,形成创业公司。

Unix起源是研究人员为了跨平台玩游戏,专门写了一个操作系统,结果今天成为重要操作系统,苹果手机也与Unix有很大关系。伴随Unix的C语言也一直用到今天

所以很多创新还是需要让聪明的大脑有时间有兴趣去创造,再给他们足够的条件。

国科大带了个好头,希望有钱的大学,能多给学生机会。也希望未来的大学老师,能从工业界找,找一流的工程师,技术大牛当专职或者兼职老师。

“一生一芯”不是炒作,而是一个起点,中国未来的进步需要更多的“一生一芯”。

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