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編者按:黃令儀(1936-2023),被譽為“中國龍芯之母”,是我國微電子領域元老級專家,更是中國集成電路事業一路曲折向前的參與者與見證人。
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1989年,黃令儀受邀參加國際芯片展覽會,偌大的會場上,沒有找到一家中國企業。她在日記中寫道:“琳瑯滿目非國貨,淚眼漣漣”,她發誓:“即使有一天匍匐在地,我也要為祖國洗刷掉這個恥辱。”2001年,已經退休的黃令儀加入龍芯研發團隊,從“龍芯1號”到“龍芯3號”,一批國產高性能芯片應運而生。她帶領團隊,披星戴月,突破創新,用一顆最純粹的中國心打造出最硬核的“中國芯”。在科研攻關的同時,黃令儀堅持教書育人,今年9月10日,第39個教師節,黃令儀被評為2023年“最美教師”特別致敬人物。
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2023年4月20日,黃令儀與世長辭。“黃老師這一生,只為一顆跳動的‘中國芯’。”這是人們懷念她的話語。12月8日,是黃令儀先生誕辰87周年紀念日。一年將近歲月深,在這個懷念的季節,謹以此文表達紀念、寄托哀思。讓我們傳承精神,牢記使命,躬耕教壇,為國育才,為黨育人。
“不久前剛剛離開我們的微電子所研究員黃令儀老師,為了盡快解決國家芯片‘卡脖子’問題,年近八十依然堅守在‘龍芯’研發中心……”2023年7月1日,國科大校長周琪在國科大畢業典禮致辭中和學子們分享黃令儀的事跡時,不禁淚流滿面。
那時,黃老已離開人世近3個月,她的名字和故事似乎剛剛開始被更多人知曉。
作為我國微電子領域的元老級“開山者”,黃令儀似乎不算“太成功”。
半個多世紀里,她堅守科研及教學一線,共事的同事、教出的學生很多都已位列院士名單,她的身份卻依舊停駐在中國科學院微電子所研究員、退休教師。
黃令儀在龍芯辦公室
退休前,她全心沉浸半導體事業,急國家之所急,從跟隨“東方紅一號”翱翔太空的“156組件計算機”,到突破層層技術封鎖的“013大型通用計算機”項目,無數個加班加點的夜晚,牽動的是一顆始終為祖國“懸著的心”。
退休后,她響應打造“中國芯”號召,回歸一線繼續帶領團隊加入龍芯實驗室,鍛造“龍芯1號”“龍芯2號”……當她期盼著“自己的第三段‘激情燃燒的歲月’要做點什么”時,已然透支的身體開始漸漸使她力不從心……
“琳瑯滿目非國貨,淚眼漣漣”
黃令儀的淚,總為祖國而流,喜憂之間,有心痛,有幸福,有無助,唯獨沒有自己。
童年之時,戰火紛亂,黃令儀和兄弟姐妹隨著父母離家逃難。許多次生死一線之際,日軍的飛機在空中盤旋,落下炸彈,她們東躲西藏,無處容身。有一次,黃令儀親眼目睹敵機炸死了兩個正在防空洞口的無辜同胞,她卻無能為力。
年少時的黃令儀
那一刻,她流著淚,在心中發誓:“要讀好書,發展科技,讓祖國人民不再被外敵欺辱。”
憑著這股心氣,黃令儀在1954年考上了華中工學院(現為華中科技大學),學的是當時人們眼中少有女性就讀的電機及電器專業。
黃令儀(前排左一)和兄弟姐妹合影
畢業之后,成績優異的黃令儀得到了一個難得的機會:她被推薦到清華大學半導體材料與器件專業進修學習。
機會亦是一個選擇岔路口,黃令儀在自己和國家之間很自然地做出選擇——進修結束時毅然放棄留在清華任教的機會,回到母校創立了半導體實驗室。
黃令儀參加工作時自勉
黃令儀沒有放棄心中所牽,耳畔聽到的,始終是祖國需要的聲音。
“當從收音機里聽到衛星上傳回地球的《東方紅》樂曲時,我們整個團隊都哭了。”淚水有時也是甜的,黃令儀愿意將那段為微型計算機的研發而不舍晝夜地奮斗的日子稱作“激情燃燒的日子”。
20世紀60年代,隨著國家政策再度調整,黃令儀臨危受命,帶領芯片研究團隊開始科學研究,專攻微型計算機和三極管項目。
為了把握住一天中寶貴的24小時、保證“兩彈一星”的研發不受影響,黃令儀將團隊成員分為3組,每天三班倒,而她作為組長每天卻至少有14個小時在實驗室度過。
從零開始、突破口在哪、能否成功,一切皆是未知。研究團隊艱難攻關、僅1年就成功制造出半導體三極管,組裝得到空間計算機——“156組件計算機”,并將其用于“東方紅一號”人造地球衛星。比起千萬次的失敗和苦痛,在“聽到”成果遨游太空的那一刻,是甘甜和值得,是為國從未停下的步履。
“我這輩子最大的心愿就是匍匐在地,擦干祖國身上的恥辱。”不只周琪院士,許許多多人聽到她這句話都不禁流下感動的淚水。
黃令儀正是用一生踐行著自己的諾言。
之所以會說出這樣泣血的一句話,源自親身經歷對內心的刺痛,那一年獨自一人在異國,她的淚水再次決堤。
1989年,黃令儀因為一次偶然的機會被派到美國拉斯維加斯參加芯片展覽會,成千上萬的展位,無數的芯片產品,來自世界各地不同國家,卻不見中國產品。之后一周的時間里,黃令儀再無看展的心情,一直在展位上尋找哪怕一件中國生產的芯片,卻一無所獲。
回望一窮二白的20世紀60年代,中國團隊還能夠生產出自己的微型計算機,還能夠在四方技術封鎖下將人造衛星送上宇宙。而在如今,經濟在發展,卻找不到一塊中國獨立生產的高精芯片……
當天的日記中,黃老沉痛不已地寫下“琳瑯滿目非國貨,淚水漣漣……”
回國后痛定思痛,黃令儀一頭扎進集成電路的研究中,下決心重拾國內因行業調整而停滯已久的芯片研究。
黃令儀加入龍芯團隊后
“你只會干活,不會說話”
在黃令儀眼中,沒有什么是說不得的,也沒有什么是需要說出來的。
建立版圖、時序庫,研究寄生參數對性能的影響,生成時鐘樹,進行全局規劃……歸國之后的黃令儀爭分奪秒地泡在實驗室里,潛心研究集成電路的設計方法,終于在2000年,她帶著國產芯片參加德國國際發明專利博覽會并摘得銀獎。這次她的筆下寫的是:“十年恥痛今宵去,芳草天涯迷人還。”
興奮之余,黃令儀定下心來,仔細一想:真正用上的芯片在哪里?
一時間,設計芯片一路走來的酸甜苦辣涌上心頭,黃令儀把這個過程比作“老人爬山”:用戰戰兢兢的雙腿爬上了一個山峰,仰頭一看,又一座更高的山峰堵住了前進的路,一咬牙,又得頑強地一步一步地爬上那更高的山峰。
“可是令人痛心的是:芯片做出來了,沒有用,鎖在抽屜中,得了獎,又怎樣?它只是一張紙!”
時任中國科學院副院長江綿恒視察中國科學院微電子所時,黃令儀在座談會上“直抒胸臆”,傾吐出了似乎“不合時宜”的肺腑之言:“一個科技工作者最大的痛苦,就是他用心血灌溉的珍貴芯片做出來了,沒有用!”
“好心同事曾說我:‘你只會干活,不會說話。’”其實黃令儀記憶深處,藏著許多“只會干活”的同僚,大家只想盡自己所能帶著國家的需要,向前走。
“記得我們室有一個叫韓景春的同志,負責封裝,既無資料更無經驗,只有不斷地摸索才能前進,在他試驗用什么化學藥品時,沒有高級設備去分析,只靠舌頭去嘗,感到不對勁時,就跑到水龍頭處馬上用水沖。在這樣的條件下,他把研制出的組件硬是給封好了!”1976年黃令儀最后一次去看望這位默默無聞為祖國奉獻一輩子的同事時,已經神志不清的他斷斷續續說的只言片語,沒有一句,和他自己有關。
只要祖國需要,隨時準備出發,黃令儀帶著她口中無數同事“只會干活”的共同精神,半個多世紀里,“輕傷不下火線”——
從20世紀50年代,在極端惡劣的條件下帶領芯片研究團隊以半年多的時間研發出了中國的半導體二極管;到60年代,臨危受命帶領團隊不舍晝夜專攻微型計算機和三極管項目;再到70年代,與團隊開始持續瞄準中國集成電路和芯片制造,無限接近于世界水平……
歲月不語,不管時局和環境如何更迭,打造一顆跳動“中國芯”的志向,從未在她心頭消散。
2016年,龍芯同事給黃令儀慶祝80歲壽辰
后來很多人回憶起黃令儀,都會感慨,如果是第一次看見她,估計很難發現她是一個卓有成就的科學家。
永遠一身粗布衣、一條花褲子,隨身的一個包都用了許多年。
一心撲在工作上,家里的事自然會有“虧欠”,幾十年的一線奮斗生涯里,家中里里外外的打點都拜托給了丈夫,短暫回家的日子,她的心似乎也沒有完全“回家”。
能讓人看出她的不凡的,唯有那雙無論何時都堅定無比的眼睛。
黃令儀寫給丈夫的話
在黃令儀和無數科學家的努力下,我國的戰斗機和北斗衛星都用上了“中國心臟”,交通、國防、民生各個領域得以蓬勃發展。
她想用自己的腳步代替話語告訴大家,掙扎向前總有無限可能,潛心耕耘,其他的交給時間評說——
正如2007年的一天,黃令儀似乎才第一次和自己近半個世紀前耕耘的“成果”相遇:那天在計算所一樓歷史長廊展示欄旁,她激動到顫抖,“突然一幅圖片在我面前出現,令我驚呆了!這就是‘156組件計算機’!從來沒有看到過啊!”
僅僅是圖片一角的注釋里藏著多少無言的青春與熱血:156組件(集成電路)計算機,是在1966年8月自行研制出的空間計算機。
她總習慣帶頭往前走
和黃老共事過的學生,都忘不了老太太那“拼命”的精神頭。
她的碩士生楊獻回憶起2003年非典肆虐時期跟隨黃老攻關“龍芯2號”寄存器堆的物理設計和驗證工作的情景:“她當時已是60多歲高齡,但依然不辭辛勞每天晚上10點半下班,我們這些研究生在她的帶動和影響下,也都是11點才走。為了‘龍芯2號’,她可謂拼了老命,忙起來時常常睡在辦公室沙發上,甚至連周末都不回家,讓我們這些實習生們又驚嘆又佩服。”
楊獻記得,最緊張的一次是,第二天馬上就要流片了,版圖還存在drc的錯誤,黃老師不顧自己年紀,通宵熬夜也要處理完問題,“但她卻心疼我們這些新來的實習生,就叫我們分三波輪班。”
1999年,黃令儀(前排正中間)和家人在一起
她總是習慣帶頭往前走,不敢,也不愿停下自己的腳步。
“作為老前輩,在年輕人面前一點架子都沒有。”一起奮戰“龍芯1號”的那些加班夜晚,黃令儀還和胡偉武等同事們分享早期她和吳德馨一起在中國科學院微電子所做芯片工藝實驗的趣事:“那會兒晚上也是老加班,早上起來大家就互相問,昨晚你蒸了多少鍋,你煮了多少鍋?就像賣早點的一樣。芯片的光刻和刻蝕都是化學作用,確實是又蒸又煮的。”
“‘龍芯’研制那幾年,學生們每天都能看到黃老師在實驗室里忙碌的身影,黃老師一心實現芯片國產化,對待工作極致認真,對每一個任務項都要詳細討論、仔細檢查才算過關……”在聯培研究生蔣見花的回憶中,黃令儀就是這樣無聲地感染、教育著自己的學生,身體力行、為人師表。
在黃令儀的參與下,“龍芯2號”成功流片,整個師生研發團隊激動難耐,集體到天安門廣場觀看升旗儀式;當五星紅旗冉冉升起,他們緊緊攥著手、眼中閃著激動的淚水。
2004年,黃令儀(右一)與胡偉武(右三)及龍芯課題組成員,在龍芯2C芯片設計運行成功后到天安門看升旗
黃令儀總是提醒同事和學生們注意規律作息和身體健康,而自己卻沒有。2004年,完成“龍芯2號”研制后,黃令儀深知自己的身體不足以完全支持后續的研發任務,在整理上交全部資料后她申請了退休。然而,她始終放心不下“中國芯”的研制,休養了幾個月后就再次回到龍芯團隊開展研究。
連續多年、沒日沒夜、全身心投入“中國芯”研制之中,黃令儀已經滿頭白發、身體透支。但是,年過古稀的她依然堅守在研發一線、攻堅克難。大家勸她將一些基礎的工作交給年輕人、只進行校對與指導,她總是擺擺手,又繼續忙碌。
2016年,80歲的黃令儀在工作
近年來,小小的芯片,一直牽動著國人的心弦。
2009年,首款“龍芯3號”研制成功,標志著“中國芯”取得了重要進展,該系列芯片的設計與性能在龍芯研發團隊的努力下得到不斷提升、取得新突破。就在今年11月28日,2023龍芯產品發布暨用戶大會在京召開,現場發布新一代通用處理器龍芯3A6000、打印機主控芯片龍芯2P0500成果,并對外公布龍芯處理器核IP及龍芯自主指令系統架構授權計劃。
這背后綿延不斷的,是一代代年輕的“芯片人”在黃令儀先生精神的指引下,于中國芯片事業“匍匐前進”的道路上堅定初心、不忘使命,奮力前行。
“龍芯3號”
2023年12月8日,是黃令儀先生誕辰87周年的日子。
“芯片人”和所有關心“中國芯”的人,會努力記住她奮斗歲月中的每一處細節,那是薪盡火傳的力量之源。
(作者單位:中國科學院大學,文中圖片皆由中國科學院大學提供)
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