中國每年制造數以億計的電子產品,可長期以來卻被指甲蓋大小的芯片扼住咽喉。據統計,中國每年進口芯片的費用甚至超過石油。
那是一方神奇的天地:上億個晶體管和數公里長的導線匯集于方寸之間。通過顯微鏡可以看到,芯片上仿佛建著一座城,擁有星羅棋布的“房屋”和阡陌縱橫的“街道”。這意味著芯片的設計建造者需要拿出巧奪天工的本事。如此集人類超精細加工技術之大成的高端制造能力,一直是全球高科技國力較量的焦點。芯片是名副其實的大國重器。
近年來,為了解決高端芯片領域的“缺芯之痛”,中國研究者奮力追趕,一批國產芯片開始嶄露頭角。今年,天津飛騰嵌入式CPU研發團隊被授予“中國青年五四獎章集體”稱號。這些平均年齡32歲的年輕人在關鍵核心技術領域取得一系列突破性進展,成為國產CPU芯片研發的主力軍。
逼出來的芯片國家隊
改革開放40多年來,我國在信息科技領域奮力追趕,但一些尖端技術仍面臨著受制于人的局面。信息安全、國產化成為廣泛關注的問題。高端芯片,特別是高端處理器芯片則是信息技術領域最核心的部分。
“擁有核心技術的某些國家非但不會與我們合作,反而會通過各種技術封鎖手段限制我國相關技術的發展。”該團隊研發部副總監馬卓介紹,這支團隊組建于上世紀末國外芯片對我國封鎖與禁運之時,歷史的重任壓在了這支隊伍的第一代年輕人身上。
當時沒有任何技術資料,也沒有計算機輔助軟件支持。上百名工程技術人員拿出螞蟻啃骨頭的精神,從一個個的晶體管開始,歷時數百個晝夜,終于圓滿完成了緊急部署任務,保證了相關設備的順利交付。
自此,這支團隊與國產高端處理器芯片聯系在了一起。高端處理器芯片的研發是一項非常復雜的系統工程,不僅需要一流的技術,系統科學的研發管理能力同樣起到決定性作用。該團隊的年輕人成長了一代又一代,既埋頭苦干、敢打敢拼,又留心吸取先進的產品研發管理流程經驗,努力學習現代化管理技術。經過十幾年如一日的艱苦攻關,團隊的設計能力從0.35微米提升至16納米,芯片迭代速度從最初的四五年推出一款到現在的1年半推出一款,陸續研制成功4代10余款高端CPU芯片,相關產品覆蓋信息技術領域中從端到云的各個角落。“在國產CPU研發領域,別人用幾十年走完的路,我們只用了十幾年。”馬卓說。
芯片也稱集成電路,集成了幾千萬乃至上億個晶體管,其中每根導線相當于人體頭發絲的三千分之一。在信息時代,這小小的芯片被喻為“現代工業的糧食”。小到電腦、手機,大到汽車、地鐵、高鐵等,沒有集成電路產業支撐,整個信息社會就會失去根基。而芯片國產化是前進路上繞不過的一座高峰。
今年初,該團隊參與完成的飛騰CPU獲得2019年度國家科學技術進步獎一等獎,這也是高端芯片領域的首個國家科學技術進步一等獎。
馬卓很清楚團隊的年輕人都憋著一股勁兒,“坦率地說,現在距離國際最先進水平還是有差距,我們希望能夠走得更快些,再用幾年時間把差距補上,與國際先進水平比肩。”
讓青春與“中國芯”一同騰飛
山西姑娘胡喬喬從微電子專業研究生畢業后到飛騰應聘。面試時,馬卓對她說,“你來了,就是團隊的核心。”3年后,她已經成為嵌入式研發部副經理。她慶幸當時的選擇,讓自己的青春與國產芯片一起騰飛。
交到這些年輕人手中的每項任務都承載著沉甸甸的使命。2018年初,隨著云端服務器領域高端芯片的國產化取得重大進展和快速推進,桌面計算機全面國產化應用被提上議事日程,一款名為FT-2000/4的桌面處理器芯片被緊急立項。
該研發團隊全力投入戰斗。這是一個完全沒有國外技術資料可作參考,同時技術指標在國際同類產品中居于前列的項目,研制難度前所未有。400個日夜,天津飛騰的大樓里始終燈火通明。馬卓記得,芯片研發的沖刺階段,盡管沒有強制要求加班,但團隊所有人都始終在一起拼,“每天都是凌晨才出辦公室,早上8點又準時到工位上”。有的年輕設計師甚至為此推遲了婚期。
芯片的設計過程龐雜又精細,需要凝聚起眾人的智慧。如同接力賽道上的選手,每個人只能在最短時間內完成自己的部分,此時下一棒的設計師已經準備起跑。“即使沒有人催你,你也會時刻被緊迫感追逐著。”胡喬喬說。就這樣,嵌入式CPU研發團隊以令世人驚嘆的中國速度完成了這顆全壽命用量在百萬顆級別的高端桌面微處理器的設計。
完成設計只是微處理器研制工作的一小步,樣片芯片完成流片加工后的加電試運行標志著一個新階段的開始。芯片回來的前一天,硬件工程師又將制作出的7塊PCB樣板卡進行一次次的檢查,查看是否有漏焊,芯片管座是否接觸不良。調測人員則在測試機房清理機臺,擺放測試樣板、協議分析儀、示波器、電源等,為即將“出生”的芯片作最后準備。
僅14分鐘,如同產房里傳出的嬰兒啼哭聲,屏幕上出現了久違的“Hello, World”。這是一個標志性的階段勝利,更加艱巨和繁重的測試調優工作隨即展開。又是數十個不眠不休的日夜,在所有人的不懈努力下,該團隊僅用了不到3個月就實現了FT-2000/4桌面處理器芯片的快速定型與批量供貨,在性能上與國外同類產品不分伯仲。
該團隊研發部副經理田金峰放棄外企高薪來到飛騰,他發現成長中的飛騰有著不拘一格的成長空間,“如果你對某個項目感興趣,就可以加入其中,發揮個人的最大價值”。親歷飛騰新四核FT-2000/4的研發、見證芯片的誕生,讓田金峰感受到前所未有的成就感。
畢業于國防科技大學的馬卓始終記得母校的16字精神——胸懷祖國、團結協作、志在高峰、奮勇拼搏,“這精神已經融入這些年輕人的血脈之中”。(胡春燕)
免責聲明:市場有風險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買賣依據。