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「包云岗」包云岗： 把芯片设计的门槛降下来


「包云岗」包云岗： 把芯片设计的门槛降下来
本文插图
受访者供图
包云岗 ， 中国科学院计算技术研究所研究员、所长助理 ， 中国科学院大学教授 ， 中国开放指令生态（RISC-V）联盟秘书长 。 从事计算机体系结构和开源芯片方向前沿研究 ， 主持研制多款达到国际先进水平的原型系统 ， 相关技术在华为、阿里等国内外企业应用 。 入选中国计算机大会、ARM全球研究峰会特邀大会报告 ， 获“CCF-Intel青年学者”奖、阿里巴巴最佳合作项目奖、“CCF-IEEE CS”青年科学家奖、共青团中央“全国向上向善好青年”荣誉称号等 。
“我们想把开源芯片的生态建起来 。 这件事总要有人去做 ， 我希望能出一份力 。 ”围绕它 ， 这位80后学者内心有一张宏伟蓝图 。 未来 ， 他想一点点将蓝图填满 。
4月中旬 ， 一颗特殊的开源处理器芯片将流片回来 。
它由中国科学院大学（以下简称国科大）五位本科毕业生参与设计 。 如果流片成功 ， 它可运行Linux操作系统 ， 支持基本的输入输出设备 。
包云岗挂念着这颗芯片 。 因为 ， 它是国科大“一生一芯”计划产出的首颗芯片 。 让芯片设计不再令人望而生畏 ， 是计划的初衷 。
包云岗是中国科学院计算技术研究所研究员、所长助理、先进计算机系统研究中心主任 。 从入所起 ， 他一直研究的就是计算机体系结构 。 现在 ， 他将更多精力投入到开放指令集RISC-V和开源处理器芯片上 。
围绕它 ， 这位80后学者内心有一张宏伟蓝图 。 未来 ， 他想一点点将蓝图填满 。 人才培养 ， 就是蓝图中的重要版块 。
“我们想把开源芯片的生态建起来 。 这件事总要有人去做 ， 我希望能出一份力 。 ”虽然谈的是宏伟愿景 ， 但包云岗的语气还是一如既往的平静 。 他在论坛和会议上发言 ， 也常是这个风格 ， 和风细雨 ， 慢条斯理 ， 用柔和将锋利包裹 。
一不小心就站在了风口上
包云岗清楚地知道 ， 我国前端芯片架构设计人才缺口大 。 芯片现在越来越热 ， 但人才培养没有跟上 ， 国内甚至出现芯片公司互挖墙脚的尴尬现象 。
“我国优秀人才储备严重不足 。 ”包云岗对2008年到2017年计算机体系结构国际顶级会议论文第一作者做过分析 ， 只有4%来自中国的高校和科研院所 。
说到做芯片 ， 学生的第一反应就是——难 ， 他们本能地想绕开这根硬骨头 。 怎样降低芯片开发的门槛 ， 包云岗找到的方法 ， 是开源 。
开放指令集RISC-V与芯片敏捷开发语言Chisel ， 能使开发效率数量级提升 。 而RISC-V ， 正是包云岗近几年的研究重心 。 这一指令集可以自由地用于任何目的 ， 允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件 。
2018年时 ， 包云岗就隐约意识到 ， RISC-V对人才培养或许有帮助 。 2019年5月 ， 华为被美国商务部列入“实体名单” ， 人才危局必须尽快找到出路 。 于是 ， 包云岗迅速将模糊的想法细化 ， 并在自己任教的国科大落地实施：给相关专业学生新增一门专业选修的贯通性实践课程 ， 让大四和研究生一年级学生学习并实践芯片敏捷设计方法 ， 参与芯片设计实现 ， 通过大学流片计划完成芯片制造 。 让学生能带着他们自己设计的芯片实物毕业 ， 这会是最“硬核”的纪念 。
也不知道能得到多少资源 ， 但它有用 ， 就去做 。 之后 ， 这一计划得到了学校的重视 。 “它将会掀起本科教学改革的新篇章 。 ”校领导这样评价 。
确实 ， 这样的课程 ， 是教育部倡导的具有高阶性、创新性和挑战度的“金课” 。 包云岗的计划 ， 一不小心就站在了风口上 。 “我的初衷就是解决问题 。 我发现 ， 真正能解决问题的方案是能得到认可的 。 ”
“也许能像开发APP一样开发芯片”
在“一生一芯”计划下诞生的凝结着学生心血的芯片 ， 以后还会不停迭代 。 “从教学方案设计到实验的平台环境搭建 ， 我们已经探了回路 。 把路走通之后 ， 就可以把这一模式复制到其他高校 。 ”包云岗知道 ， 过程不会太容易 ， “要多折腾几下” ， 但总能看到效果 。


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