硬件|五位本科生仅用4个月带“芯”毕业 九月初成果将亮相( 二 )


但真实的芯片开发,要比课堂上所学复杂得太多 。
而刚刚从课堂走出来的这五位同学,不仅需要综合应用学过的知识,还要自学大学里没有讲的工作原理,更重要的是现在还要求动手实践 。
对于他们来说难度更不必说 。
从 2019 年 8 月正式动手设计,到 12 月中旬交付设计图纸,五人组终究是熬过来了 。
硬件|五位本科生仅用4个月带“芯”毕业 九月初成果将亮相
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图片来自知乎
现在就剩最后一步了——现场调试与测试 。
但由于疫情原因学生们不能返校 。
这时,余子濠、蔡晔和刘彤三位同学挺身而出,主动到学校协助调试测试工作 。
测试验证工作看似简单,但实则很有难度 。
因为从底层 PCB 版图、到上层操作系统、内存颗粒到中间处理器设计、应用软件,每个层次都可能出问题 。
哪怕一个很不起眼的小问题,都会造成芯片无法正常工作 。
经过大约 1 个月的调试测试,终于证明芯片一切正常,可以成功运行 Linux 操作系统 。
最终,王华强同学代表“一生一芯”团队展示了 COOSCA 芯片的功能 。
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五位本科生仅用四个月的时间,从零到一,成功实现了靠自己设计处理器芯片这个之前想都不敢想的目标 。
不过,据介绍,“果壳”的最高工作频率是 350MHz,CoreMark 测试跑分为 1.49/MHz 。严格意义上来说,它是一款教学芯片,而非产品芯片 。
虽然和商业处理器相比仍有一定差距,但 “果壳” 已经算得上是功能较为完整的处理器芯片了 。
不到一年的时间,首次参加该计划的 5 位“小白鼠”交出一份超预期的本科毕业设计 “答卷”,带着自研芯片“果壳”顺利毕业,这也标志着首期“一生一芯” 取得成功 。
最新的消息是 :9 月 3 日,王华强将代表团队向全球同行介绍“果壳”的设计,这也将是“果壳”首次在国际舞台上亮相 。
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“一生一芯”计划的长远目标
“一生一芯”名字的初衷,是希望有一天能让每一个学生都能带着自己设计的芯片毕业 。
但要注意,这是一次教学实践,其本身和突破技术封锁关系不大,更为深层次的考虑则在于最终降低芯片设计的门槛 。
包云岗在由中国计算机学会(CCF)主办,雷锋网、香港中文大学(深圳)承办,深圳市人工智能与机器人研究院协办的第四届全球人工智能与机器人峰会(CCF-GAIR 2019)上作了题为《面向未来领域专用架构的敏捷开发方法与开源芯片生态》的主题演讲中回答了这一问题 。
他指出,过去几年摩尔定律从每 18 个月翻一番,到现在已经变为十年甚至二十年性能才能翻一番 。这似乎意味着摩尔定律就快停滞了 。但从另外一个角度看,其实是领域专用体系结构正在兴起 。
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所以,以摩尔定律减速的规律来看,领域专用体系结构的兴起会让芯片去适应软件(硬件加速),所以需要芯片迭代加快,适配更多细分场景,这就要求有更多的人来做 。同时需要更低的门槛,以方便更多的人能设计芯片 。
反观今天芯片设计的门槛,14 纳米工艺并不是最先进的工艺,一款芯片整个投入下来成本也要到上亿的规模,只有很少的企业可以做 。如果投资人听到投一个(中端)芯片公司只需小几千万,基本上会认为这个企业在忽悠 。但互联网公司投几百万,就认为可以把公司做起来 。所以,门槛高了对整个产业并不利,同时制约了创新 。
所以,在演讲中,他提到降低芯片设计门槛的重要意义在于:只有芯片的门槛降到足够低,才会有更多的人可以做芯片 。
最终体现出的价值是,一方面培养了大量学生,另一方面也会催生半导体产业新的商业模式,也就是今天的无晶圆企业和代工企业 。
而这也正符合“一生一芯”计划的目标 。
后生可畏,后浪可期
首期“一生一芯”计划的成功也为中国芯制造开了一个好头 。
众所周知,中国芯片产业缺人,而且是急缺 。
据包云岗介绍,仅拿芯片架构师来说,一颗芯片,性能的 60% 取决于架构师 。
他们是芯片灵魂的缔造者 。
而在国内,合格的架构师不超过三位数,顶级的架构师不超过两位数 。
还不如邻国日本的一个零头 。
不仅是顶端设计人才,人才缺口遍布行业的方方面面 。
芯片流水线的制造工人、操作工人、封测工人、设备协调工人、企业管理人才等等,全都面临着无人可用的境地 。
在这之前,包云岗曾统计过半导体行业顶级会议 ISCA 论文作者在最近十年内的职业去向 。


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