“中国芯片之母”黄令仪:倾尽毕生,只为擦干祖国身上的耻辱

亲眼目睹了国破山河碎,经历了敌机在头顶的扫射,那种恐惧深深印在了她的脑海中,她说她最大的愿望就是伏身趴在祖国的大地上把祖国受过的耻辱一点点的擦干净。“我这一辈子最大的心愿,就是匍匐在地上,擦干祖国身上的耻辱!”而她也用自己毕生的行动做到了!

她,就是“中国芯片之母”——黄令仪。

黄令仪,22岁进入微电子领域,现如今84岁仍然奋斗在芯片研发最前线。她带领团队,经过无数的困难和考验,终于攻破了西方严防死守的技术壁垒,实现了芯片百分之百国产。

她,让中国的腰杆更挺直了!

小小芯片 干系重大

现代化国家,没有芯片寸步难行。小到手机、家电、红绿灯,大到高铁、卫星,没有一样离得开芯片。军工领域也一样,无论是战斗机还是航空母舰或各种导弹,都有大量高性能芯片在默默运作和计算着,据悉“宇航级”的芯片更是垄断在美国的一家公司手里,中国必须通过首脑级别的外交,才能买到一些。但是像歼20这类先进战机使用的芯片,人家根本不会卖你的,不管花多少钱也买不来的。

曾有美国科学家说过:“美国可以随时关闭中国发电厂的发电机,让他们再也打不开!”美国的这份自信来自于对芯片的垄断,而任何电子产品尤其是关乎国家安全的北斗卫星、战机和航母,一旦离开了芯片,等于废铁一堆,甚至可能被有心人操控调转枪头打向我们自己。所以从某个角度讲,芯片不仅决定了一个国家的核心竞争力,还干系着国家安全。

此外,我国在智能芯片领域一直没有取得突破性进展,导致我国这一方面的科技发展长期受制于美国,据统计每年我国向美国进口芯片的总价值已经超过2000多亿美金,折合人民币超过上万亿元。芯片进口已经超越了石油,成为了我国每年进口量最大的产品。西方国家利用在芯片上的技术优势,遏制着中国的发展!

俗话说,落后就要挨打!为了不让中国的装备被其他国家卡脖子,为了我们的安全不受威胁,更为了摆脱西方国家的控制,研发出完全自主产权的芯片,已经迫在眉睫刻不容缓。我国中科院院士,曾研发两弹一星芯片的黄令仪院士,在得知这一情况后,毅然放弃安度晚年的机会,选择迎难而上,66岁重新回到研究所主持中国龙芯项目的研发工作。

16年的兢兢业业,16年的付出,16年的牺牲,黄令仪院士和研发团队付出了无数的心血,终于成功研制出了国产龙芯3号芯片,这是中国第一个具有完全自主知识产权的芯片,是一个重大的历史性突破。不仅成功解决了我国在芯片技术领域的难题,还打破了美国对芯片的垄断梦,为中国每年进口芯片节省了至少2万亿元。

现如今龙芯已顺利地应用在“复兴号”高铁,北斗卫星,歼20等国家重大项目上。

青丝变白发 只为中国芯

黄令仪出生于1936年,正值抗战时期,从小经历战争的残酷,生灵涂炭的境遇在那颗幼小的心里埋下了的一颗一雪前耻的种子。

在经历了抗战,内战,新中国成立,黄令仪深知和平来之不易,和平年代正是她为祖国做贡献的时候。1956年,毛主席、周总理为了发展我国的科学事业,采取了四项紧急措施,其中之一就是加速半导体学科发展。在这种情况下,清华大学当年开办了半导体专业。当时,清华半导体班广招贤能,黄令仪在华中工学院(今华中理工大学)的理科成绩名列前茅,于是她被派到了清华进修,主攻半导体器件。那是中国的首届半导体专业,从此黄令仪与微电子学结上了终身之缘,注定与之为伴,一生一世。

1960年,她毕业后回到母校,创建半导体专业,并亲自讲授半导体器件与材料课程,在教课的同时她还带领一批和她一样热爱半导体的教师和学生创建了半导体实验室。

那時条件并不成熟,学校也没有那么优越的条件,什么都需要自己动手干,黄令仪就这样和学生们凭着一腔热忱在实验室里研制出了二极管,当时的科学院院长郭沫若得知以后特别给予了鼓励和肯定。

就在黄令仪卯足了劲要大干一番事业的时候三年自然灾害来了,粮食供应紧张,举国上下共克时艰,半导体被迫叫停,黄令仪被分配到中科院计算所研究集成电路,但是研究的热情并没有减少,她心中比任何人更清楚这些小小的晶体管,集成电路板终有一天能为国之重器。

1965年8月黄令仪和她的同事们迎来了一个让他们血液沸腾的消息:国家正式批准研究微型计算机,她深知这是一个国家寄予厚望的项目。随即中科院副院长张劲夫宣布成立计算所二部,这就是代号“156”的中国第一个芯片团队,专攻微型计算机。

黄令仪被任命负责研制半导体三极管,这个任务的难度非常的大,初期制作困难重重,于是全组成员排成三班倒,所有人随叫随到,作为组长的她更是一干就是13、14个小时。在黄令仪的带领下全组团结一致夜以继日,终于1966年8月,我国第一台自行研制的空间计算机研制成功。当年国庆节,“156”向国家报喜,得到周总理的表扬。

四年后“东方红一号”卫星成功发射,浩瀚的宇宙中回荡着“东方红”,泪水洒满了黄令仪的脸颊,科研人员用青春和热血灌溉过的156计算机芯片在浩瀚的夜空中追逐星空,中国成为世界上第五个独立研制并发射成功的国家。

1973年,中科院启动013大型通用计算机研制,加强对半导体通导存储器,也就是芯片的研究。当时,国外封锁厉害,很难找到资料,黄令仪和团队靠顽强的意志,一点一点地摸索,终于研制出性能稳定的存储器,并拿下了1978年全国科学大会重大成果奖。这个成果,在当时已非常接近世界先进水准了。

此后黄令仪带领的研发小组先后在1980年和1983年获得国家科学进步一等奖和科技成果二等奖。

1984年正当晶体管研发已有很大进展的时候科技处却来人叫停了科研,黄令仪听到后先是大吃一惊随后斩钉截铁的说:“计算所若不研究芯片,今后做计算机设计的人只知道用芯片,芯片怎么制作完全不懂,怎么能设计一台好的计算机呢?”但是当时的领导全然没有听进黄令仪的建议,只是淡淡地告诉她:“所里经费太紧张了,拿不出钱来支持大规模集成电路的研究。”

走出大楼黄令仪忍不住失声痛哭,和同事们呕心沥血十几年创建的研究室和正在进行的研究就这样被一句话结束了。

在万般无奈中黄令仪到微电子中心报到了,此时已是1986年年底,已经50岁的黄令仪开始了CAD的研究。

1989年黄令仪被公派到美国一家公司进行合作。11月在加州拉斯维加斯有一个国际芯片的展览会,她们在那里参观了一周,成千上万的摊位几乎跑遍,都找不到一个中国摊位。好不容易在拥挤的人群中看到了几个国人手中拿着长城公司的塑料袋,她立马迎上去,亲切地问:“你们是来参展的吧?” “不,是来参观的。”心中猛然一震,只有她最明白,1963年我国集成电路的研究水平与国外是同步的啊!为什么现在差距如此大?内心的痛苦只有她自己明白。

“琳琅满目非国货泪眼涟涟”,黄令仪在自己的日记本上写道。

1990年回国后,黄令仪就潜心钻研各种集成電路的设计方法,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,批准了两个发明专利。

2000年她参加了一个在德国纽纶堡召开的国际发明专利博览会。黄令仪被通知所送的专利被评为银奖,她感到十分的高兴。但是兴奋之余,定下心来,她仔细一想:真正用上的芯片在哪里?虽然在设计时,就像一个老迈之年的人,用战战兢兢的双腿爬上了一个山峰,仰头一看,又一座更高的山峰堵住了前进的路,然后一咬牙,又顽强地一步一步地爬上那更高的山峰,可是令人痛心的是:芯片做出来了,没有用,锁在抽屉中,得了奖,又怎样?它只是一张纸。

因此,当上级领导视察微电子所时,召开了座谈会,在会上黄令仪说:“一个科技工作者最大的痛苦,就是他用心血灌溉的珍贵芯片做出来了,没有用!”好心人对她说:“你只会干活,不会说话”,可是,这是她的肺腑之言啊!

赤城丹心 大国脊梁

2001年,在中科院计算所有一位叫胡伟武的教授带领团队开始研发龙芯CPU,立志研制出真正的中国芯,但是当时研究人员非常匮乏。2002年,66岁的黄令仪第一次见到胡伟武,他说:“我要让全中国人都会设计CPU”!黄令仪深深地被感动了。为中国人民服务,这也是她一生的追求!真是心有灵犀一点通,他们共同的理想一下子溶在一起了。黄令仪毅然决定放弃退休,二次出山,主持中国龙芯项目的研究,自此她开启了中国芯的研发征途。

紧张的研发时间,高强度的工作压力,超长的工作时间,别说66岁的老人,在研发1C,1B期间,科研所的年轻人也个个面无血色。

这样齐心奋战的日子让黄令仪仿佛回到了“灯火通明1956”的时光,这是她久违了的激情燃烧的岁月,花甲之年的黄令仪两眼闪闪发光,这是她热爱的事业啊,她愿意付出所有。

在那段精神高度紧张的日子里,黄令仪老做噩梦,梦里都是这里有错,那里有错,醒来上机一查又没有错,每天都心惊肉跳的度日,黄令仪从来没有给过自己退路,她心里清楚,如果做不出来,中国要继续低头求人买芯片的日子就没有尽头。

长时间紧张的高压伏案工作,黄令仪的脖子突然就不能动了,医生嘱咐她要卧床,不能再用电脑了。整整一个月,黄令仪都不安的躺在床上,1C回来时,也不敢去看,直到一个电话打到家:“成功了!”听到这个好消息黄令仪心花怒放,沉浸在喜悦中的她脖子也奇迹般的好了,紧接着1B也传来了捷报,这是中国自主研发的第一片CPU芯片。

一晃十五载,从1B,1C到3A,3B,再到GS464E,龙芯的每一块芯片中都凝聚着她的心血。16年来,每一张设计版图,每一项数据,她都要一一过目,绝不允许有丝毫的闪失和偏差。

终于,在她82岁(2018年)的高龄,研制出了新一代“龙芯3号”,打破了美国严密防护多年的技术,让中国高铁复兴号实现了百分之百国产,让歼20的雷达装上了中国芯,让北斗卫星也装上中国芯。

2019年12月,黄令仪再次取得重大突破,她主持的龙芯3A/3B4000系列处理器,性能追上了美国AMD的挖掘机CPU水平。

因为卓绝的贡献,2020年1月,中国计算机学会给黄令仪颁发了CCF夏培肃奖项。获奖理由写着:

“黄令仪在长达半个多世纪的时间里,一直在研发一线,参与了从分立器件、大规模集成电路,到通用龙芯CPU芯片的研发过程,为我国计算机核心器件的发展做出了突出贡献。”

如今,已经84岁高寿的黄令仪院士仍活跃在科研前线,带领着新一代科学工作者们保持初心、砥砺前行。回顾黄令仪院士50多年的芯片长征路,有过失望,有过遗憾,更有无数的困难,但她都不曾放弃心中的信念,是什么撑起了她的信念?是对祖国的忠诚和对事业的热爱,支撑她瘦小的身躯不断前行。她为国家芯片事业发展做出的巨大贡献,历史和人民将会永远铭记!(来源:网络改编)