二十世紀初，劉慈欣曾在《球狀閃電》中對未來圖景作此描繪——人類社會高度數字化，對晶片的依存空前泛化，在遭遇大規模球狀閃電摧毀時，世界停擺，國土定格於至暗時刻，人類重回電力出現前的農耕部落。這般極端危機在當時看來不過是天方夜譚，而如今，資訊化程序一日千里，晶片之於人類，已如“雲”端科技的地基，其土壤價值不言而喻，一旦缺失，恐怕後果將比書中所寫有過之而無不及。

　　“中國芯”之痛，是對幾代中國IT人的沉重拷問，在電力行業此痛更甚，能源工控領域部分關鍵晶片進口率達90%，命運掐在他者手中，斷供則至少倒退20年。也正是因此，南網數研院自主研發的國內首款電力主控晶片“伏羲”問世，對繼電保護領域具有劃時代的意義。

　　“伏羲”的研發之路並非一蹴而就，爭議與質疑貫穿始終。舉國之力方攻克的難題，憑什麼一群電力專業的人能造出來？“伏羲”誕生之前的電網是怎麼樣的？未來之路該去往何方？

　　這些問題的答案，都寫在了故事的起點。

　　為國立“芯” 佈局始於斯

　　“伏羲”的前世，發端於對繼電保護裝備核心晶片的研發。

　　“主控晶片作為電網二次裝備核心器件，涉及千萬量級的電閘道器鍵裝置，是電力工業控制的大腦，關鍵技術掌握在外國手裡，就卡住了我們的‘脖子’。”

　　與電視螢幕裡的措辭犀利、高瞻遠矚的形象不同，“伏羲”團隊首席帶頭人李鵬溫和謙潤，卻句句擲地有聲。

　　李鵬與電力結緣已久，20年前年少入行，曾困於嶺南悶熱潮溼的酷暑，在變電站裡徹夜搶修。高溫難耐，搶修隊員的汗水沿著衣褲滑落，竟如雨水般流淌在變壓器外殼之上。這一幕長留心間，電力工作者的辛勞，讓他敬重之餘不禁心生疑惑：“電力系統需要穩定執行，有什麼能夠替代大量人力為電網解困？”

　　是什麼？必然是電網技術的演進。

　　那一年，李鵬剛博士畢業，卻深感自身侷限，懷揣推動祖國電網發展之心，他前往德國深造。2007年，南方電網公司資訊化起步之時，他放棄美國科研機構的優厚待遇，帶著最先進的智慧電網技術，踏上了迴歸祖國的班機。而這，也是“伏羲”啟航的開端。

　　電網穩定執行的地基是晶片，李鵬憂心於進口晶片可能藏有的“攻擊後門”：“如果國外不法分子透過晶片發起網路攻擊，將會造成國家大面積停電。”

　　民生無小事，2013年，在中國工程院李立浧院士的指導下，李鵬帶領的南方電網智慧晶片團隊啟動“伏羲”專案預研。彼時國產化多核晶片領域尚屬空白，拓荒並非易事，此間頭緒繁雜，艱難加碼，歷經申報失敗、裝置廠商接連退出的困境，他聽到最多的，是這樣的勸說——風險太大了，專案無法收尾的責任誰來承擔？

　　退而求其次的方案不是沒有，呼聲最高的是研發單核國產化晶片，再退一步，則是用成熟的ARM核替代國產核。李鵬在專案存亡的關鍵時刻一錘定音——“伏羲”必須用國產核，中國“芯”不能再基於國外ARM指令架構依葫蘆畫瓢。“真正的自主化，必須基於真正的國產指令集。沒有人去試錯，國產化永遠發展不起來。”國產電力專用晶片的概念由此而生。

　　畢其功於一役，李鵬對團隊下了軍令狀，作為“國家隊”的一員，南方電網公司要揹負民族與國家的使命。2018年，由南方電網牽頭的國家重點研發計劃晶片專案申報成功。

　　“質疑我們的聲音太多，專案任務書擱置了很長一段時間才簽訂。專案專家隔三差五來突擊檢查，以嚴格甚至苛刻的態度考核我們。”團隊技術負責人習偉笑道：“那時候心理壓力巨大，如果不能交付，我可能就得從南方電網捲鋪蓋走人咯。”

　　晶片雖小，精細如絲，耗費成百上千道工序未可知，更別提那數十門學科的頂尖學術融通。精密光學、高分子物理、微環境控制……繞不開的技術壁壘，工程浩大道阻且長，一個不小心，或許真會成為“絕唱”。

　　習偉談起這輩子都不會忘記的一天。他遠赴美國考察晶片前沿技術，在對標公司的大門前，剛拿出手機，就被戒備的美方人員喝止。也恰巧是那一天，孟晚舟在溫哥華蒙冤入獄，新聞鋪天蓋地。習偉在回國路上一言不發，不強則辱，他回想造芯路上遭遇的冷眼和鐵幕，心下立誓：“伏羲不成，甘當罪人。”

　　那是2018年12月6日，距離他投身“伏羲”，時光流逝已5年。

　　這一路困頓嚐盡人情冷暖，他如今只道是尋常。但誰的功勳都並非憑空而降，光陰不打誑語，困時困地的難題他用勤勉找到解法，晝與夜交錯，精密儀器的微光見證著他們在天的抱負，這方寸之地，“伏羲”正破土生長。

“伏羲”晶片核心攻關團隊。（南網數研院 供圖）

　　2019年底，“伏羲”晶片第一版樣片順利交付，完全基於國產指令架構和國產核心，從設計到封裝全過程均在國內完成，綜合性能是進口同類產品的1.5倍，網路風暴抵禦能力提升了60倍。

　　電力晶片國產化“無人區”破局，“中國芯”鑲嵌上南網創造的名號，如浩瀚星河微茫一束，這只是“伏羲”邁出的第一步。

2019年12月，由南網數研院自主研發的“伏羲”晶片問世。（南網數研院 供圖）

　　十年一劍 回首見真章

　　“科研要習慣孤獨，也要耐得住苦。”

　　團隊技術骨幹姚浩已經記不清，這是第幾個埋首於工作的春節。有一年在拉薩接到突發任務，高原反應劇烈，他打著點滴在網咖修改方案，這在生活節奏安逸的西藏堪稱奇景。常年加班熬夜，身體拉起警報，因而，他2021年初的小目標是有個健康的體魄，繼續為伏羲“賣命”。

　　“實現了嗎？”

　　他大笑：“好像沒有，flag倒了，我就遁了。”

　　數年前姚浩加入團隊，人生從此有了完全不同的支點。他負責的晶片研發驗證環環相扣，是梯隊中極為重要的一環。模擬驗證模版稀有，試驗條件苛刻，他與團隊三班倒保證按期投片。樣片交付只是起步，仍需克服產品壽命短、效能適配等現實問題。電力專用主控晶片的生命力，他們所探索的遠不及滄海一粟。

　　“伏羲”初生，行業內鮮有人知，推廣也是難題。然而即便遭遇斷供危機，大多數終端廠家依然對國產晶片技術成熟度和穩定性存疑。“他們覺得我們在瞎搞，也根本不相信我們能搞出什麼結果。”猶如夏蟲不能語冰，破解刻板成見，為國產晶片正名，需要付出數倍的努力。

　　“單是說服廠家試用，就費了不少力氣。好在伏羲技術過硬，效果‘背書’，我們有絕對的領先性。”團隊軟硬體專家陳軍健與陶偉建立了“客戶服務357制度”——小問題3天閉環，一般問題5天，再複雜也絕不能超過7天，如此貼心的乙方上哪兒找去？團隊更是自主研發了配套軟硬體平臺及核心模組，一站式解決方案讓國產化替代闊步前行。時至今日，與“伏羲”互動相連的系統外部客戶已達40餘家，市場化的路子，立住了才算真本事。

　　“研發晶片看著光鮮，背後許多吃著泡麵趕火車的日子，大家看不到。”陳軍健大半時間都在出差，就著高鐵上時斷時續的訊號遠端會議，處理客戶技術訴求。時光在晨昏間飛馳，他懷揣著他視若珍寶的初代“伏羲”，在顛簸中合衣而眠，奔走異鄉那些年，山高水長，路途難忘。

　　“軍健兒子出生那天，還在線上主持邊緣計算晶片設計會議。我們知道後很內疚，跟他道喜也道歉，他還笑著跟我們說，晶片也是我們團隊的孩子，我放不下。”

　　墉基不可倉卒而成，伏羲之路，每一步都在舒適圈以外，他們逼近謎題，與一個個難解的資料相視，自選擇入局之日起，就註定不能只是守土老去。

　　如他們篤信的那樣——生而為人，當負其責，誰人不苦，誰人不累，行而盡其事，回首方顯真章。

　　於無聲處 讀懂“芯”與“魂”

　　自主創新為魂，“伏羲”拉開了電力晶片國產化的時代序幕。

　　團隊並未止步於國重交付，此後數年，在李鵬的帶領下，基於晶片研製的晶片化保護裝置成功掛網，推動量產研發加速，降本提效，為大規模應用引路。2021年，歷時近十年、多場景驗證，國內首個基於國產指令架構、國產核心的電力專用主控晶片“伏羲”實現量產，標誌著我國電力工控領域核心晶片從“進口通用”向“自主專用”轉變，電力二次裝置核心元器件真正實現了自主可控，保障了近千億元國產電網裝置的供應安全。

　　做學術的人生性嚴謹，對於“伏羲”的未來，他們並沒有給出放之四海皆準的答案。團隊考量深遠，佈局光伏風電，為新能源接入“大腦中樞”，研發連結電網全場景的系列化國產晶片，以實現新與舊、傳統與智慧的平衡。新型電力系統所需要的，就是伏羲的方向。

　　故事至此，已有了圓滿的句點。但也不是沒有遺憾。

　　遺憾是那無奈的缺席，是肩上擔起重責，分離成為日常。“伏羲”正值攻堅期，家在深圳的技術骨幹於楊和李肖博，歸家次數屈指可數，子女的許多個成長瞬間，錯過便無法再重來。

　　遺憾是那12.91公里，是習偉從家到晶片實驗室的距離，也是他與孩子的距離，並不遙遠卻極難相見。他每日工作至夜深，歸家時妻女早已熟睡。錯失的父親節來信裡，女兒筆跡稚嫩，歪歪斜斜地寫道：“親愛的爸爸，父親節快樂！媽媽跟我說您工作很忙，她說您正在做一件偉大的事！我相信爸爸可以做到的，我為您驕傲！”

　　量產那天，他摸摸女兒熟睡的小腦袋，輕聲說：“爸爸做到了。”

　　做到了。快十年了，我們做到了。

　　2021年12月30日，國務院國資委“2021年度央企十大國之重器”重磅揭曉，南網數研院“伏羲”晶片與“天問一號”探測器等國家級重點專案一同當選為十大“國之重器”，舉世矚目。

　　這是屬於他們的加冕時刻。最初的他們並不為青史留名，榮譽只是他們逐夢的饋贈，那一片赤誠之心，日月可鑑。

　　讀懂他們的赤子心，也就讀懂了“伏羲”。

2021年，南網數研院成功研發我國首款電力專用主控晶片“伏羲”，實現量產和規模化應用。（南網數研院 供圖）

(彭雅瑩)

　　● 延伸閱讀

　　“伏羲”的前生今世

　　夜幕降臨，城市白天的喧囂漸入夜晚的燈火璀璨，彈指間，千里之外的發電機組轉動為東方都市點燃夜晚的霓虹燈，電能順著自西向東綿延數千公里的交直流輸電通道實現了跨區域傳輸，而後又經過中低壓配電線路將電能輸送至千家萬戶，電網猶如血管為現代社會、工業輸送著能量。

　　相隔千里的電能生產和消費需要依賴強有力的電力工控系統實現實時平衡，這分毫不差、精準控制的電網控制邏輯植根於千千萬萬的電力工控裝備核心控制晶片中，可以說，主控晶片是電力工業控制的大腦，也是戰略和技術的制高點。

　　隨著電網數字化程序的推進，晶片對於電網的影響不斷加深，構成電網的基礎業務單元從裝置級逐步下探至元件級，晶片被賦予了越來越多技術發展重擔。

　　電網數字化建設的基礎單元——電力專用晶片

　　為應對電網數字化、網路化發展，支撐電網電力電子化趨勢下的精準測控控制需求，南方電網公司依託國家重點研發計劃，基於國產自主CPU核心和境內代工封測技術，集中公司科研力量重點攻關，歷經5年研製、多場景驗證，研發了國內首顆基於國產指令架構、國產核心的電力專用主控晶片“伏羲”。

　　“伏羲”晶片採用C-sky國產指令集，玄鐵系列國產核心作為計算核心，保障了晶片核心智慧財產權自主可控；首創滿足電力工控應用需求的電氣參量計算、電力網路通訊、資料並行處理、網路安全防護等專用硬體演算法IP，有效實現電網數字化轉型對電力裝備基礎算力提升、網路安全防護需求的支撐。在通用計算能力以及融合業務的實時計算等方面，“伏羲”具有與競品近1.5倍的效能優勢，而功耗與競品基本實現持平。

　　從“進口通用跟跑”到“自主專用領跑”

　　2013年，在中國工程院李立浧院士的帶領下，“伏羲”團隊負責人李鵬主持研發出了高整合、小型化、動作快、高可靠的新一代控制保護裝置“晶片化保護”。相比傳統多板卡架構裝置，體積縮小98%，功耗降低了85%，動作速率提升了20%，整體防護等級達到了IP67，執行環境溫度拓寬至-40℃~85℃，徹底顛覆了二次裝置的裝置形態。

　　然而，在“黑科技”晶片化保護橫空出世之餘，李立浧院士、李鵬亦認識到，上述技術創新仍需依賴進口晶片，難言自主可控。於是，團隊啟動第二階段攻關，向“晶片即保護”這一終極目標發起了挑戰，旨在以晶片化保護的設計理念進行國產電力專用晶片的研究設計工作，並將此計劃命名為“伏羲”，旨在開創電力工控裝備核心元器件的新篇章。

　　“伏羲”晶片不僅僅是一顆國產晶片，亦是一顆電力工控裝備數字化晶片，不僅承載著電閘道器鍵裝置核心器件國產化的使命，更承載著支撐電網數字化建設、發展的重任，其將開啟電閘道器鍵裝置核心器件從“進口通用跟跑”到“自主專用領跑”發展的新格局。

　　推動國產電力專用晶片支撐數字電網建設

　　“伏羲”晶片自2019年率先在變電站繼電保護應用以來，已先後在變電、配電、新能源、邊緣計算等領域的近30類裝置成功應用，獲得了行業專家學者、各主流廠商的高度認可。後續，南方電網也將秉承“成功一個試點一個，試點一個推廣一片”的工作思路，逐步提高電網多領域場景新增裝置的自主晶片覆蓋率，實現國產工業控制晶片規模化應用，為防範化解電網安全執行重大風險作出貢獻。 (姚浩)

（資訊來源：南方電網報）