人民政協網北京7月26日電 （記者 楊偉偉）7月25日，中國科學院大學舉行新聞發(fā)布會，公布了首期“一生一芯”計劃成果——在國內首次以流片為目標，由五位2016級本科生主導完成一款64位RISC-V處理器SoC芯片設計并實現流片，芯片能成功運行Linux操作系統(tǒng)以及學生自己編寫的國科大教學操作系統(tǒng)UCAS-Core。

處理器芯片被公認為芯片產業(yè)皇冠上的明珠，設計復雜度高、難度大。我國處理器芯片設計人才嚴重緊缺，如何加快此類人才的培養(yǎng)規(guī)模與培養(yǎng)速度，是我國迫在眉睫的難題。

國科大計算機科學與技術學院院長、中國科學院計算技術研究所所長孫凝暉院士介紹說，針對處理器設計人才危機，國科大于2019年8月啟動了“一生一芯”計劃，目標是通過讓本科生設計處理器芯片并完成流片，培養(yǎng)具有扎實理論與實踐經驗的處理器芯片設計人才。

孫凝暉表示，國科大踐行“硅上做教學”理念，旨在充分發(fā)揮獨特的“科教融合”辦學優(yōu)勢，通過打造“一生一芯”計劃這樣具有貫通性和挑戰(zhàn)性的實踐課程，來貫通本科階段計算機系統(tǒng)課程的核心知識點，形成具有國科大特色的處理器芯片設計人才培養(yǎng)方案。

孫凝暉在會上宣布，經過9個月的努力，由國科大2016級計算機學院本科生金越、王華強、王凱帆、張林雋和張紫飛等五位同學參與的首期“一生一芯”計劃取得圓滿成功，五位本科生實現帶著自己設計的處理器芯片畢業(yè)這一目標。他同時表示，“一生一芯”計劃的愿景目標是在國科大實踐經驗的基礎上向全國輻射，幫助更多高校形成從處理器芯片設計到流片并運行操作系統(tǒng)的實踐課程，提高我國處理器芯片設計人才培養(yǎng)規(guī)模（“數量”），縮短人才從培養(yǎng)階段到投入科研與產業(yè)一線的周期（“速度”），力爭實現3年后在全國每年能培養(yǎng)500名學生，5年后實現每年培養(yǎng)1000名學生，10年達到每年培養(yǎng)1萬名學生。

“一生一芯”計劃負責人、國科大計算機學院教授、中科院計算所先進計算機系統(tǒng)研究中心主任包云崗詳細介紹了該計劃的啟動與實施歷程。該計劃于2019年8月27日啟動。2019年12月19日，一款64位RISC-V處理器SoC芯片完成設計，并基于中芯國際110nm工藝完成投片。2020年4月23日，處理器芯片返回，經過調試測試驗證，芯片成功運行Linux操作系統(tǒng)以及學生自己編寫的國科大教學操作系統(tǒng)UCAS-Core。2020年6月2日，王華強同學代表“一生一芯”團隊向畢業(yè)答辯委員會演示處理器芯片的功能，五位同學交出了一份超出預期的本科畢業(yè)設計“答卷”。  

包云崗表示，在此過程中學生們需要進行各種探索性的嘗試、克服大量技術挑戰(zhàn)，才能實現流片目標。正是這種探索的過程，讓學生深入理解了處理器芯片的工作原理，并體會到探索性實踐的樂趣與成就感。

學生們將這款處理器芯片命名為“果殼（NutShell）”，與“國科”發(fā)音相同。他們希望通過自己設計的處理器芯片來寄托對國科大深厚的情感。“果殼”的設計源代碼已經向國際社區(qū)開源。

據包云崗透露，最近，“果殼”的設計收到RISC-V全球論壇邀請，王華強同學將代表團隊于9月3日向全球業(yè)界介紹“果殼”的設計。RISC-V全球論壇的報告均來自世界各地的業(yè)界資深專家，包括圖靈獎得主DavidPatterson教授。國科大本科生能參加，這在國際上也是非常難得少見的。

發(fā)布會上，國科大副校長董紀昌教授表示，去年，國科大在本科新生錄取通知書中嵌入了“龍芯三號”芯片，“硬核錄取通知書”至今讓人記憶猶新；今年，國科大本科生已經拿到了“超硬核畢業(yè)證書”。國科大將充分發(fā)揮科教融合優(yōu)勢，培養(yǎng)更多國家緊缺的高技術人才，也歡迎更多優(yōu)秀本科生加入第二期“一生一芯”計劃。