开启中国自主CPU的第一步 | 科技自立自强之路

通用处理器 （CPU） 是芯片中的“珠穆朗玛峰”

没有它，计算机等电子设备都将受制于人

然而“八五”“九五”过去

我国连续十年没有部署CPU研制项目

时任中国科学院计算技术研究所

（以下简称计算所）

所长李国杰心急如焚

“十五”期间，他到处奔走呼告：

“错过这5年，以后就没机会了！”

但在那时

主流论调是“中国没能力做也不用做CPU”

李国杰的主张难有共鸣

“如果我们不敢碰CPU，将永远处于技术下游”

他深感，中国的芯片产业不能再走老路

2001年，计算所拿出“家底”设立CPU研制项目

准备背水一战

最初，李国杰倾向于让有经验的老同志牵头

直到30岁出头的胡伟武进入视野

在中国科学技术大学读书时

胡伟武就爱好“搭芯片”

看到所里正筹备CPU设计项目

他主动向计算所系统结构室主任唐志敏请缨

还立下“军令状”：

“两年内不把操作系统启动起来，我提头来见！”

李国杰被胡伟武这股子自信心所打动

决定对他委以重任

▲李国杰（前）与唐志敏（后右）胡伟武（后左）在一次会议中。

2000年11月

唐志敏、胡伟武等十余人

加上100万元经费和一间50平方米的实验室

组成了最早的“龙芯课题组”

36岁的唐志敏负责整个处理器设计的总体规划

33岁的胡伟武带着七八名研究生做具体设计

不久后，38岁的计算所客座研究员张志敏加盟

工程经验丰富的他负责工程管理

“龙芯1号”的征程从此开始了

他们还取了一个颇具特色的小名：

“狗剩”，音译成英文是Godson

胡伟武说

“名字贱一点容易养大”

2001年“五一”后

课题组展开了夜以继日的攻坚

在8月中旬的那个星期

几个骨干为赶进度

连续几天几夜鏖战

在排查解决最后一个问题后

“Godson”字样如约在主板上的显示器上亮起

“通了！”

大家一片欢呼

团队一鼓作气

成功启动了经改造的基础输入输出系统（BIOS）

之后又试图启动Linux操作系统

经过反复调试后

屏幕上终于出现了“login”字样

登录进去之后可以随便操作

“龙芯”终于走通了关键的第一步

胡伟武兴奋地给唐志敏打电话：

“‘狗剩’跑起来了！”

逻辑设计成功之后

物理设计马上提上日程

此时，龙芯CPU项目的 研发经费

也从100万元增加到1000万元

然而，计算所此前从未做过大规模芯片的物理设计

不少人担忧龙芯团队能否继续做下去

胡伟武和唐志敏很有信心

提出了“以我为主、联合设计”

将“龙芯1号”流片分两步走的策略：

第一步，委托第三方物理设计作为“保底方案”

第二步，组织队伍进行独立的物理设计

为了弥补在物理设计上的认知不足

龙芯团队人均“啃”下一万页文档

直至从“不会”到“会”

更令胡伟武心安的是

龙芯团队迎来了物理设计的“老兵”驰援——

中国科学院微电子中心

（中国科学院微电子研究所前身）

研究员黄令仪

黄老是中国“缺芯少魂”的亲历者

她最大的心愿就是：

“一定要设计一块高水平芯片，为祖国洗刷耻辱”

▲龙芯课题组素有去天安门广场看升旗的传统。图为2004年黄令仪（右一）与胡伟武（右三）及龙芯课题组成员在龙芯2C芯片设计运行成功后到天安门看升旗。

出于经验，黄令仪和胡伟武商量

龙芯团队要独立做两个芯片：

第一个不必苛求技术指标、确保打通流程

第二个要追求技术指标、力争实现突破

后者欣然同意

为了在9月底之前完成流片

2002年春节，龙芯团队大多数人没有回家

大年二十九，他们在“办公室卧室”贴对联：

辞旧岁狗剩横空出世

迎新春龙芯马到成功

▲龙芯团队2002年春节加班时在办公室门口贴的对联。

在交付流片截止日前一天

巨大的考验突然降临

芯片上1万多个触发器的扫描链

由于一个失误没有连出来

这在一两天之内几无可能修复

看着大家熬脱了相的脸

胡伟武决定宣布放弃“两个芯片”计划

这时负责后端版图设计的杨旭站了出来：

“我们可以手工再改版图”

接下来的两天两夜

一万多个触发器硬是被连了出来

终于在连续加班的第七个凌晨

他们交付了所有流片文件

胡伟武长舒一口气：“我们没什么可后悔了。”

2002年8月9日，芯片终于返回

他们将“龙芯1号”处理器子卡插到主板上

随着电源键按下

数码管上瞬间显示出“Godson-1”字样

经过一晚的调试

“Godson Login”字样终于显现

大家激动得长时间欢呼

确保一切正常后

胡伟武给李国杰打电话：

“成了。”

▲课题组成员在“龙芯1号”发布会上留影。

以“龙芯1号”成功流片为标志

龙芯团队证明了“中国人也能研制通用CPU”

这一仗，计算所打赢了

从2001年5月8日到2002年8月29日 （全部流片）

“龙芯1号”的孕育经历了478个日夜

这万里长征的第一步

开启了中国自主CPU的未来

▲“龙芯1号”芯片。（本文图片均由计算所提供）

阅读全文请见

来源：中国科学报

责任编辑：曹旸