来自 财经 2021-12-11 10:57 的文章

红警大战伤害保护破解芯片人才培养“卡脖子”难题

原标题:破解芯片人才培养“卡脖子”难题

  参加“一生一芯”计划第一期的5名学生。资料图片

   【人才故事】

   11月,新一年毕业季刚刚开启。一所地处三线城市的大学里,有两名硕士毕业生早早迎来了让人艳羡的工作机会——年薪35万元,从事芯片设计工作。

   疫情冲击、经济放缓、竞争激烈,为什么这两个年轻人却能轻松过关?

   “我们参与了中国科学院大学(以下简称‘国科大’)‘一生一芯’计划,全程参与处理器芯片从设计到生产、运行的全过程。”他们感慨道,正是这个经历让自己从同学们中脱颖而出。

  “缺芯”的症结在于“缺人”

   2021年,全球产业界“缺芯”所带来的影响逐渐扩大。从汽车到手机、电脑、网卡,再到家用电器的普遍涨价,令普通百姓也开始关注到芯片产业安全。

   “‘缺芯’的一个重要原因,就是缺乏芯片的设计和制造人才。”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强调,作为芯片产业“皇冠上的明珠”,处理器芯片因设计复杂度高、难度大,相关设计人才面临巨大缺口,加快人才培养迫在眉睫。

   据了解,20世纪80年代,美国也遇到过类似的人才危机。其解决思路是把芯片设计的门槛降下来,让学生可以参与流片,并专门启动了相应的人才培养项目,迄今已培养了几万名芯片人才。

   “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。”包云岗介绍,国科大2019年8月启动的“一生一芯”计划,旨在通过让学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。

   多年来,国内大学微电子相关专业也一直在培养芯片人才。但由于学科划分关系,这个领域的人才培养侧重于芯片物理结构的设计,没有让学生了解如何完成流片、如何在芯片上运行操作系统等过程。

   “‘一生一芯’的意思,是让参与计划的每位学生带着自己设计的处理器芯片毕业。”包云岗说,“一生一芯”计划的目标很明确,即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,培养更多国家紧缺的芯片人才。

  “最硬核毕业证”来之不易

   2020年6月2日,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岁的国科大2016级计算机学院本科生,发布了他们自己设计、制造的芯片——64位RISC-V处理器SoC芯片。

   这个芯片是全国首个由在校生主导设计并实现流片的处理器芯片,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。而这5名毕业生,被网友赞叹拿到了“最硬核毕业证”。

   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,这一过程对于本科生来说,需要面对很多意想不到的挑战与挫折。“我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,这对大家的心态是非常大的考验。”王华强说。

   2019年12月19日,经过4个月高强度的开发工作后,学生们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,还要等待芯片送到厂家制作、返回。

   2020年4月23日,王华强从微信群里得知,他们亲手设计的处理器芯片返回了。而这并不是终点,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。幸好几位在京同学挺身而出,帮助他们完成了调试测试工作。

   “同学们将这款处理器芯片命名为‘果壳(NutShell)’,与‘国科’发音相同。”王华强说,“我们希望通过这个名字,来表达对国科大的深厚感情。”

  创建新的人才培养范式

   《中华人民共和国2020年国民经济和社会发展统计公报》显示,2020年集成电路进口总额已超过2.4万亿元,同比增长14.8%。

   “我们国家的芯片供应对外依存度高,产业发展时刻面临风险挑战。”国科大计算机学院硕士研究生陈国凯说,“在关键时刻挺身而出为国家解决‘卡脖子’难题,是当代大学生共同的责任与担当。”

   2020年8月,还是国科大计算机学院大四学生的陈国凯参与了第二期“一生一芯”计划。他说:“老师们给的是方向性指导,我们要自己去查资料、自己去学习、自己去动手。这个过程让大家收获了巨大的成长。”

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