20世紀50年代,新中國剛剛成立,百廢待興,國家異常重視科學人才的培育,理科天才黃令儀憑藉在微電子領域超強的天賦成功進入中科院工作。
黃令儀憑藉紮實的專業知識取得一個又一個研究成果,中國的晶片研製技術不斷提升,然而在1984年,因經費問題,黃令儀被迫放棄研究專案,她痛心不已。 2002年,即將退休的黃令儀受邀進入胡偉武所領導的“龍芯課題組”。
為了彌補曾經的遺憾和實現中國的“晶片自由”,黃令儀及其團隊嘔心瀝血,成功研製出龍芯系列晶片。中國的晶片的研發之旅雖然坎坷,但是卻凝聚著一代又一代人的心血與智慧。
生於戰火之中,黃令儀年幼立志報效國家
1936年黃令儀出生於廣西南寧一個高階知識分子家庭,家境良好,父親是廣西博物館創始人,學識淵博,母親曾任職於廣西化學研究館,如果是處於和平年代,黃令儀一定會擁有一個非常幸福的童年,然而20世紀30年代是一個動盪的年代,黃令儀出生時正值於抗日戰爭爆發初期。
隨著戰爭範圍的不斷擴大,敵軍逐漸深入腹地,無數中國家庭飽受戰火的摧殘,黃令儀的童年生活得並不安穩,為了躲避敵軍的襲擊,年幼的她時常跟隨父母四處逃難,無情的戰火奪去了無數人的生命,黃令儀曾親眼看著自己的同胞被敵軍的炮火擊中,戰爭的殘酷永遠印刻在她的腦海中,這是一段不可磨滅的記憶。
抗日戰爭結束後,中國人民的生活逐漸平穩,生活水平也進一步提高,黃令儀也步入學校的大門,她學習刻苦,成績優秀,對數理化有著濃厚的興趣,黃令儀曾在回憶錄中寫到正是由於新中國的成立,祖國經濟水平的不斷髮展,她才能夠在學校無憂無慮的學習,黃令儀對祖國的赤子之心促使她自小便樹立起報效祖國的偉大理想
新中國成立初期,百廢待興,國家也重點培育科技人才,為高新技術產業的發展做準備。1958年黃令儀以優異的成績畢業於華中工學院,她的理科成績備受老師的稱讚,隨後前往清華大學半導體專業深造,當時清華大學的半導體專業是祖國為了發展科學事業創立的新學科,廣招各高校優秀畢業生。
1960年黃令儀在清華順利完成學業,她對半導體的研究經過淬鍊變得更加深入與透徹,紮實的學術功底和對夢想的追求令黃令儀有信心在半導體領域有所發展和突破。隨後她返回母校,在教書育人的同時建立了國內首個半導體實驗室,雖然實驗室的環境簡陋,但是黃令儀和她的團隊卻充滿著熱情,最終半導體二極體被成功研製。
黃令儀在微電子領域超強的天賦受到國家的重視,1962年黃令儀進入中科院計算所工作。1965年8月,計算機二所應運而生,這是中國第一個晶片研究團隊,才華橫溢的黃令儀被委以重任,她負責研製半導體三極體,這對黃令儀來說是一個挑戰也是一個考驗,她鬥志昂揚,每天都在試驗室進行研究。
嘔心瀝血,成功研製出半導體三極體,隨後步入艱難的晶片研發之旅
半導體三極體的研究難度要遠遠高於半導體二極體的研製,黃令儀沒日沒夜地奔赴在研究的最前線,她和團隊堅定信心,立志要以最快的速度完成任務,最終在黃令儀的帶領下,一年不到的時間半導體三極體成功問世,1966年8月我國自行研製的空間計算機成功問世。
1973年中科院決定研製大型通用計算機,作為積體電路上的載體,晶片被廣泛應用於各個領域,對國家科技發展有著重要的意義。世界各國都對晶片的研究投入了大量的資金和力量,尤其是美國等發達國家,憑藉著自身的優勢在晶片領域不斷突破,而有關於晶片的研發成果也屬於機密。
黃令儀及其她的團隊為了能夠儘快研製出效能穩定的儲存器,夜以繼日地在實驗室研究,當然黃令儀知道這是一項艱鉅的任務,也是一項偉大的工程,她們在和時間賽跑,也是在和自己賽跑。為了祖國的榮譽,黃令儀帶領團隊一點一點地摸索,終於將儲存器研製成功,她們研製的晶片也即將到達世界先進水準,並在1978年贏得全國科學大會重大成果獎。
黃令儀跑贏了時間,卻敗給了現實,1984年,就在電晶體研發有所突破時,中科院卻就研究大規模積體電路進行討論,在會上黃令儀堅定地表明計算所的晶片研究工作至關重要,然而會議最終的結果卻是結束大規模積體電路專案,因為中科院經費緊張,無法支援晶片研究工作,黃令儀只能心痛的接受這個結果,那一天她失聲痛哭,十幾年的研究心血彷彿都失去了意義。
在上級的安排下,黃令儀及其團隊成員服從安排,被調往其他部門工作,然而黃令儀的心中卻依然記掛著中國的晶片發展。1989年,50歲的黃令儀受邀去參加美國舉辦的國際晶片展覽會,她看到很多國家的晶片被展示。
歐美國家的先進晶片幾乎佔據了全場的焦點,但卻沒有看到中國的晶片被展示出來,只看到幾個來參觀學習的國人,那一刻,黃令儀的內心無比觸動,因為她知道1963年我國積體電路研究水平幾乎與國外同步,而現在卻有著如此大的差距,自那一天起,黃令儀重燃鬥志,決心設計出國產高水平晶片,為祖國的榮譽而戰。
潛心研製晶片,加入“龍芯課題組”,研製真正中國芯
1990年,黃令儀潛心研製各種積體電路的方法,她帶領團隊研製出多種型別的晶片還獲得了專利,並且在2000年德國紐倫堡舉辦的國際發明博覽會上,中國晶片榮獲銀獎,這讓她十分高興,但是也引發了她更多地思考,黃令儀想要研究出實用性更強,技術水平更高的晶片。
個人的力量是有限的,團體的力量是強大的,2002年,已經66歲的黃令儀見到了中科院計算所的教授胡偉武,也是龍芯總設計師,他畢業於中科大計算機系,對計算機有著濃厚的興趣,同時他與黃令儀一樣立志要做出真正的“中國芯”。
胡偉武最初想要進入中科院計算所的初心便是因為他聽說計算所會研製計算機,但是等他進入的時候才發現,他沒有趕上時代,計算所已經不造計算機了。可以說胡偉武錯過了那個製造計算機的時代,但是他卻等到了那個年代天才的科學家黃令儀。
當胡偉武聽說黃令儀老師即將退休時,他毅然地邀請黃令儀進入“龍芯課題組”參與晶片研製工作,黃令儀也被胡偉武的信念所打動,因為實現中國的“晶片自由”是她一直以來的夢想。
“龍芯課題組”於2001年在胡偉武的組織和籌辦下成立,目的就是為了實現中國晶片的自主創新,加入“龍芯課題組”之後,黃令儀被這群有著偉大夢想和堅毅信念的年輕人所感染,一直以來,她都為曾經因經費中斷而錯過的晶片研製工作而遺憾,但是黃令儀堅信這一次她一定可以成功。
長期的高壓工作讓黃令儀的身體變得虛弱,然而黃令儀卻時刻掛念著龍芯晶片的程序,憂心如焚,她毅然奔赴在研究的最前線,那一張紙枯燥的圖紙,複雜的處理公式在她的眼中就是最好的鎮定劑。
龍芯晶片相繼問世,中國晶片技術穩步提升
2002年8月10日,“龍芯1號”研製成功,終結了中國計算機系列“無芯”的歷史,這讓黃令儀無比開心,但是她深知與西方發達國家相比,這只是一個開始,為了能夠讓中國自主研發的晶片達到世界先進水平,黃令儀團隊繼續向前,開拓創新,研製“龍芯2號”也已經提上日程。
2003年,就在黃令儀團隊研製“龍芯2號”的初始階段時,無情的“非典”爆發了,全世界人民都處於抗擊非典的特殊時刻,國家的經濟執行也受到影響,為了能夠按時完成任務,黃令儀團隊咬牙堅持。
2005年,“龍芯2號”研製成功,龍芯系列開創了我國計算機核心技術對外授權的先例,並取得了巨大的經濟利益,這為龍芯後續的研發提供了強大的資金支援,也說明了龍芯系列在全球市場擁有一定的市場佔有率。
相對於“龍芯1號”和“龍芯2號”的研發之路,“龍芯3號”的技術難度顯著提升,歷經多次失敗。但是為了不讓國外資本主義家壟斷中國晶片市場,必須要研製出更高水平的晶片。
2018年,“龍芯3號”被研製成功,82歲的黃令儀證明了中國晶片技術更上一層樓,很好打開了中國的晶片市場,讓我國節省了幾萬億元向國外購買晶片的錢,同時“龍芯3號”的誕生也給我國的高鐵、北斗導航等保駕護航,讓國產技術成為保護祖國的屏障,擺脫歐美等發達國家在晶片方面對我國的牽制。
晶片製造被譽為“現代經濟的心臟”掌握晶片技術就把握了資訊產業的脈搏,黃令儀實現了她多年的心願,進一步擺脫歐美等發達國家對中國晶片產業的控制,也證明了的中國科研實力。2020年1月,黃令儀成為CCF夏培肅獎項的獲得者,她的一生都在為我國晶片技術的發展而拼搏。
一塊小小的晶片凝聚著中國最前沿的科研力量,中國的晶片發展之路雖然並不平坦,但在我國科學家的潛心努力下,已經逐漸趕上發達國家的製作水平,路在腳下,志在心中,年輕一代的科學家已經逐漸成長,未來中國芯的研發之路必將群英彙集,愈發璀璨。
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參考文獻:
[1]《黃令儀:為“中國芯”傾盡一生》,時代郵刊,2021年3月16日.
[2]《提升國產晶片自主創新能力》,經濟日報,2021年7月19日.