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硬件|五位本科生仅用4个月带“芯”毕业 九月初成果将亮相

别人的毕设写论文写到头秃，他们的毕设带着自己设计的芯片毕业 。中科大这五位毕业生实为我辈楷模 。7 月 25 日，中国科学院大学召开新闻发布会，公布了首期“一生一芯”计划成果——在国内首次以流片为目标，由 5 位 2016 级本科生主导完成一款 64 位 RISC-V 处理器 SoC 芯片设计并实现流片，芯片能成功运行 Linux 操作系统以及学生自己编写的国科大教学操作系统 UCAS-Core。
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参与项目的五位同学，将这枚芯片命名为 “果壳”（NutShell）——发音与“国科” 相似 。
本科生设计芯片，在中国还是头一遭 。
芯片制造，本科生，这两个词放在一起，无论怎么看，都会显得很怪异 。
承接这个项目的中国科学院大学师生，也很忐忑 。但一年后，他们把不可能，变成了可能 。
参加首期“一生一芯”的五位同学，分别是金越、王华强、王凯帆、张林隽和张紫飞 。
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而和芯片有关的新闻，总能引起更多关注，尤其是当这件事和五个平均年龄只有 21.8 岁的本科毕业生联系起来时，议论的声音也就更甚 。
有人鼓掌，有人唱衰，有人将它和中国芯片产业联系起来，写了洋洋洒洒的长篇分析 。
如今，五位学生已经开始了新的工作 。他们正在深圳，参与新的更高性能芯片的设计 。
8 月中旬，他们还多了个新身份——第二期“一生一芯”计划的助教 。
首期“一生一芯”计划的成功让业内人士眼前一亮 。中科院计算所研究员、先进计算机系统研究中心主任，中国开放指令生态联盟秘书长的包云岗作为该计划的主要发起者也在知乎分享了这一计划从萌芽到实施的全部过程 。
“一生一芯”计划萌芽 中国能自主造芯吗？
这个问题变成了中国的一大难题，从美国开始针对华为后，中国的造芯实力也一再被拷问 。
去年 5 月，华为被美国制裁，海思芯片惨遭重创 。中科院科研人员主动找到华为，想要给予技术帮助 。
但当时中科院正在研究 RISC-V 开源芯片技术，而华为的主力芯片都是基于 ARM。
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RISC-V 是一个基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构（ISA） 。
开源，意味着全世界的大神都在给这个架构做贡献，代码也是完全免费公开的 。于是，再也没有人可以用任何理由来控制它 。
该项目2010年始于加州大学伯克利分校，但许多贡献者是该大学以外的志愿者和行业工作者 。
在这种危机时刻，中科院一点忙都帮不上 。
华为，只能靠自己 。
8 月 7 日，华为消费者业务 CEO 余承东在中国信息化百人会 2020 年峰会上表示：
9 月 15 日之后，华为麒麟系列芯片将无法制造，成为绝唱 。
危机之下，半导体产业的重要性也慢慢凸显出来，而要造芯，人才是第一重要因素 。
事实上，2018 年，包云岗就隐约意识到，RISC-V 对人才培养会有帮助，也在计划如何培养人才，当时还只是有一个模糊的想法 。
2019 年包云岗迅速将他模糊的想法细化：让学生学习并实践芯片敏捷设计方法，通过大学流片计划完成芯片制造 。
2019 年 8 月，“一生一芯”计划正式启动 。
同时，这个计划上报到国科大管理层，得到了李树深校长的高度重视，迅速累计召集 5 个以上部门，来协调扶持该计划 。
全校上下万众一心，推动这项计划的开启 。
很快，芯片内部代号“COOSCA”也已经起好，是三门课——计算机组织（Computer Organization）、操作系统（Operating System）、计算机体系结构（Computer Architecture）的缩写 。
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一切准备就绪后，只欠东风（人才） 。
在全院的召集下，有五位同学脱颖而出——他们大学相关课程成绩多数在 90 分以上，且都通过了计算所暑期夏令营面试，均被录取为国科大计算所的研究生 。
人才确定后，中科院也确定了最合适的流片班车是 12 月 17 日，这样能保证芯片在 4 月份完成封装，返回学校进行测试 。
如果一切顺利，那就可以赶上五月底的国科大本科毕业答辩，到时可以在答辩现场展示芯片 。
这样算起来，留给毕业生和导师们的时间就只有 4 个月 。
4 个月造芯：他们在为中国芯片探路
2019 年 8 月 20 日，国科大落实中芯国际 110nm 工艺的流片渠道 。七天后，“一生一芯”计划火速启动 。
流片是在芯片设计完成后，带入工厂生产线的一整套的芯片制造过程 。
12 月 19 日，COOSCA 1.0 芯片版图最终完成 。


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