計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生要設(shè)計(jì)出芯片才能畢業(yè)？

今年6月，中國科學(xué)院大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)5位本科畢業(yè)生帶著他們自主設(shè)計(jì)的處理器芯片畢業(yè)了。該款被命名為“果殼”的芯片，從設(shè)計(jì)到流片，歷經(jīng) 9個(gè)月時(shí)間，將于今年9月2日登上RISC-V全球論壇，首次在國際舞臺(tái)上亮相。

據(jù)悉，包括金越、王華強(qiáng)、王凱帆、張林雋和張紫飛的5名本科生之所以能帶著自主設(shè)計(jì)的芯片畢業(yè)，是參加了國科大于2019年8月啟動(dòng)的“一生一芯”計(jì)劃，該計(jì)劃目標(biāo)是通過讓本科生設(shè)計(jì)處理器芯片并完成流片，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的處理器芯片設(shè)計(jì)人才。

“一生一芯”計(jì)劃負(fù)責(zé)人、國科大計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、中科院計(jì)算所先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究中心主任包云崗表示，該計(jì)劃萌芽于2018年的烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)，一個(gè)關(guān)于“如何做開源芯片生態(tài)”的疑問。包云崗教授認(rèn)為，將教學(xué)與開源芯片生態(tài)相結(jié)合，讓本科生也能做芯片，是構(gòu)建開源生態(tài)的關(guān)鍵，也是解決國內(nèi)處理器芯片設(shè)計(jì)人才短缺的關(guān)鍵。

國科大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長、中科院計(jì)算所所長孫凝暉院士表示，“一生一芯”計(jì)劃力爭實(shí)現(xiàn)3年后在全國每年能培養(yǎng)500名學(xué)生，5年后實(shí)現(xiàn)每年培養(yǎng)1000名學(xué)生，10年達(dá)到每年培養(yǎng)1萬名學(xué)生。

據(jù)悉，作為“一生一芯”計(jì)劃首期成果，這是國內(nèi)首次由5位2016級(jí)本科生主導(dǎo)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)流片的一款64位RISC-V處理器SoC芯片。該芯片能成功運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)以及學(xué)生自己編寫的國科大教學(xué)操作系統(tǒng)UCAS-Core。

其實(shí)，這種人才培養(yǎng)模式并不是首創(chuàng)。在該團(tuán)隊(duì)的調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)和“一生一芯”計(jì)劃目標(biāo)最接近的是2017年春季開始UC Berkeley開了一門新EE194/290C “28nm SoC for IoT”，目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)SoC芯片，集成各種IP模塊，包括一個(gè)Berkeley開發(fā)的RISC-V Rocket處理器核。這門課以流片為目標(biāo)，2017年春由9位本科生與1位研究生參加，通過1學(xué)期完成了流片，但未提供信息證明芯片能正常工作。

目前，這5位同學(xué)正在參與另一個(gè)更有挑戰(zhàn)的項(xiàng)目，開發(fā)一款高性能亂序多發(fā)射RISC-V處理器核的設(shè)計(jì)。

包云崗在知乎問答講述該計(jì)劃背后的故事使寫道：“去掉團(tuán)隊(duì)中蔡曄、唐丹和我這三位40歲以上的中年人，這支隊(duì)伍平均年齡只有23.1歲，但他們表現(xiàn)出來的戰(zhàn)斗力卻是驚人的——不到三個(gè)星期就從頭開始完成了亂序處理器主流水線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并且通過CoreMark測(cè)試。等到他們30歲時(shí)，就可以說已經(jīng)是處理器芯片和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的’老兵’了。”

文中圖片源自中科大，包云崗答“一生一芯”計(jì)劃知乎鏈接：

https://www.zhihu.com/question/409298856/answer/1363569013

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