“龙芯之父”胡伟武稳扎稳打,做“人民的CPU”

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简介

胡伟武是计算机领域的知名专家。他是龙芯中科科技股份有限公司董事长,也是我国首款通用处理器龙芯的总设计师。他坚持自主研发,主持开发了“龙芯”系列芯片,实现了我国CPU关键核心技术的突破。2020年荣获北京中关村突出贡献,并荣获北京市最高科学技术。这也是北京市科学技术励大会首次颁发“人物”。

“龙核之父”胡伟武。照片由受访者提供

遗传

龙芯为国家安全做出了贡献,这个目标已经基本实现。当然,这还不够。我们希望为整个行业的发展做出贡献,支持行业发展形成生态系统。这是我的目标。我从事教学工作,在中国科学院大学教学生。我不觉得这是一种负担,而是我工作的一部分。现在的人才培养主要是X86和ARM系统。我们希望他们在龙芯系统上学习计算机。最让我感动的是中小学老师的反应。他们对龙芯系统的独立、安全非常有感情、非常支持。今年,2万至3万台龙芯电脑将进入全国中小学,教育系统总内容应达到20至3000万台。

20世纪90年代末,大量通用计算机涌入中国市场,国内诞生了一批通用计算机制造商。然而,作为计算机系统计算和控制核心的CPU却全部依赖进口。2001年,33岁的胡伟武在中科院计算技术研究所组建研究团队,开始自主CPU“龙芯”的研发。

20年来,龙芯有过辉煌,也经历过低谷。时光荏苒,“龙芯之父”胡伟武已灰发苍苍,但他的初心未变踏踏实实做“人民的CPU”。经过20年的积累,“龙芯”CPU性能不断提升,接近市场主流产品水平。

“建设独立自主的信息产业体系是一项复杂的任务,不仅需要只争朝夕、奋力拼搏,更需要十年的坚持。”未来十年,胡伟武还有更深远的考虑,打造Wintel微软+英特尔系统和继AAARM+安卓系统之后的第三个生态系统。他相信,两三年内,龙芯就能走向开放市场、市场。

勤奋学术

如果用现在的网络流行语来形容,少年时期的胡伟武是名副其实的“学生大师”。

胡伟武1968年出生于浙江永康,那时的农村孩子总是跟随父母的脚步,长大后当农民。但在父亲的鼓励下,胡伟武长大后立志要成为一名科学家,从事科学研究。“我是看着插画杂志和电影长大的,特别羡慕穿着白大褂的科研人员和拿着图纸的工程师,我很向往,也很努力地学习。”

20世纪70年代,农村学生没有辅导书。胡伟武的父亲是一名乡村教师。参加县里的教师培训后,他带回家了培训书籍和应用题集。小学三年级暑假期间,胡伟武完成了两本厚厚的应用题集。“从那以后,小学里没有哪个老师能比我做得更好。”他的父亲是教中文的,他鼓励他背一本成语词典。大年初一,家里来了客人,大人们聊天。他想安静,就冒着大雪跑到后山背成语。

小学和初中期间,胡伟武因父亲工作调动而不断转学。每次转学到新学校,他都会排名第一。胡伟武回忆说,当时的他年轻气盛,如果成绩被第二名追得太紧,他会感到不舒服。

备战高考时,胡伟武形容自己是从题海中冲出来的。“你的题做的怎么样?就在我买了一本新书的时候,发现我找不到以前没做过的题了。”1986年,他以浙江省高考第29名的成绩考入中国科学技术大学。专业,他记得当时中国科大计算机专业的平均录取分数线比清华大学高出30分。

大学期间,胡伟武变得更加勤奋。偶尔,他周六晚上会去看电影。回到宿舍后,他感到十分愧疚,后悔浪费了两个小时,于是周日一大早就去图书馆自习,想把时间补回来。

“龙芯零号”与原始创新

“我们这一代计算机人类的自主基因,来自于第一代计算机人类的遗传。”胡伟武说道。

20世纪80年代,我国科技工作者为两弹一星、石油勘探等国家重大工程建造了计算机。“当时的计算机是‘沙子做的’,完全自主,不依赖外界。”胡伟武在大学期间有一个愿望——“如果我有机会参与制作一台用于生产和生活的计算机,我会很高兴。好吧,即使你只是做了一个角落模块,你也学不会计算机科学是徒劳的。”

教授胡伟武计算机课程的老师都是一群在真实的计算机上工作过的人。有的负责计算组件,有的负责控制组件,各显其长。1989年,大四的胡伟武进入实验室做科研。他历经千辛万苦打造出了相当于计算机“大脑”的核心部件——CPU,并运行了DOS操作系统。

“我做的相当于Intel8086微处理器芯片。8086有几万个晶体管,而我们买的小芯片只有几十个晶体管。我们没有做电路板,所以我们用了焊接铁把400多个芯片焊接在一起,X86指令系统再次实现。”后来胡伟武称其为“龙芯零号”。

1991年9月,胡伟武被推荐进入中国科学院计算技术研究所攻读研究生。师从我国计算机行业重要奠基人、我国首个计算机三人团队成员夏培苏院士。当时,中国不再自己制造计算机,而是从国外购买廉价的、工业化的、批量生产的计算机。完全市场化后,计算机研发退出了两个核心领域,一是CPU,二是操作系统。当时胡伟武的研究方向是分布式共享存储。发表多篇论文并参加会议。

五年后,胡伟武获得博士学位,其博士论文入选“首届全国百篇优秀博士论文”。根据当时的国家政策,他可以获得派往国外任职的机会。一位外籍教授向他伸出了橄榄枝,应让他带领一支科研团队。这时,他的大学同学一半以上都去了美国硅谷,赚了很多。还有一些学生在外企工作,月薪上万。

你要出国做科研吗?犹豫间,胡伟武向夏佩苏请教。“夏老师让我不要出国,她说我们国家的计算机领域还存在一些不足,要为国家做出贡献。我就听从了老师的指示,留在了计算技术研究所。”

在计算技术研究所,胡伟武跟随夏培苏进行基础研究项目。与研究所里做应用项目的同事相比,他的收入明显较低。计算所另一个系的领导很喜欢他的能力和强烈的责任心。他想“挖”他接手自己的部门,并承诺给他加薪和提供房间。当时,胡伟武的孩子刚刚出生,但家里没有住房。一家人住在哥哥家,去计算室上班要两个小时。

他有点动心了。换院系并没有违背老师的意愿。他没有出国,还在计算所工作。“我和爱人商量过,她一句话点醒了我,说如果你现在离开课题组,如果不是因为不能继续科研,而是因为生活题,我怕你会后悔。”未来。”

在妻子的支持下,胡伟武不再感到矛盾,继续和夏佩苏一起做基础研究,月薪800元。“现在的术语叫原始创新。”

“如果你不会造CPU,就来找我”

20世纪90年代末,我国高性能计算机与美国存在巨大差距。用于石油勘探、天气预报等任务的高性能机器需要经过专门批准才能购买。但购买的机器仍须在对方监督下使用。

“我们经常听到‘玻璃屋’的故事,在透明的玻璃屋里,有一台从美国买来的超级计算机。中国科学家必须在美国的监督下操作这台计算机,不准将其用于其他用途。”军事目的。”

受到这些故事的启发,中国研究人员决心建造自己的高性能机器。1998年,夏培苏与金宜莲院士、周玉林院士共同主办香山科学会议,共同探讨我国高性能机器的发展。胡伟武作为会议秘书出席会议。会议最后重点讨论了CPU的自主研发。大家都认为通用CPU是核心技术,不能被别人控制。“金一连院士的话给我印象很深,他说CPU一定要做,哪怕是586,也要试一试。586比当时市场上的主流CPU落后了好几代。”

CPU被认为是计算机的“大脑”。但当时,对于我国是否应该制造自己的CPU,并没有达成共识。由于CPU研发投入过多,“宁造不如买”的观点盛行。1999年,夏培苏的学生李国杰出任计算技术研究所所长。在改革和提高科研人员薪酬的同时,他还呼吁中国在“五五”期间打造自己的CPU。

2000年10月,胡伟武回到母校中国科学技术大学,为计算技术研究所招收学生。10年后,当他再次回到实验室时,他看到大学时建造的机器还在,桌子上摆满了芯片和烙铁,把他“带回”了激情燃烧的岁月。他兴奋地给时任计算所系统架构室主任唐志敏打电话,并发誓“做不出CPU就来见他”。

不久之后,李国杰突然在内部会议上宣布,33岁的胡伟武将承担研发CPU的任务,并为他吸引了100万元的资金。毫无先验知识的胡伟武非常兴奋,带领他的团队无私地研究。

“龙芯一号”诞生

时至今日,“龙芯”诞生的故事听起来依然“燃”。

胡伟武还记得2001年8月19日的天气。“那天北京雷电交加,经过四个月的努力,我们终于做出了龙芯的原型系统,并运行了操作系统。”他解释说,CPU处理器芯片就像一本书,可以量产;原型系统将设计逻辑写入可编程FPGA芯片中,相当于在空白笔记本上写一篇文章。这一进展立即引起了中科院的关注,中科院设立了定向项目,并向研究团队提供了500万元的支持。

当时,课题组成员正在努力解决关键题。他们认为我们现在已经远远落后了。如果每个人每周工作5天,每天只工作8小时,就很难赶上。我们一定要像当年那样实行“两弹一星”。同样难。

胡伟武回忆,有一次团队被一个题卡住了,大家六七天没有回家。当他们困了的时候,他们就睡在办公室的双层床上。“当时正值三伏天,我们的衣服都粘在身上了,身上还散发着难闻的气味。”题解决后,胡伟武回家洗澡了。走在路上,他感觉浑身轻飘飘的,“就像飞一样”。

在处理紧急题时,团队过着“食不知味”的生活。题解决当天,三个队员来到执信桥旁的粥店,一口气吃完了17盘。熬夜让胡伟武对人体的生理极限有了新的认识。“凌晨1点到2点是你最困的时候,熬过去就好了。连续7天不睡觉的时候,第二天、第三天你最困,就不会了。”熬过去之后就想睡觉了。”

2002年8月10日早上6时08分,中国科学院计算技术研究所北楼105室爆发出阵阵掌声。安装了“龙芯一号”CPU的电脑开始正常工作,屏幕上果然出现了“登录”的字样。“龙芯”的诞生,意味着中国人只能依赖进口CPU制造计算机的历史的结束。

研究小组成员给“龙芯”起了一个具有传统特色的昵称“狗生”,希望它“好喂”。音译为英文为Godson。

告别体制,出国创业

“十五”期间,龙芯解决了一个题,那就是中国能不能造CPU。案是肯定的。未来五年,龙芯还要解决另一个题——国产CPU能用吗?“十一五”期间,两条线交织展开。一条线是龙芯CPU的产业化,另一条线是研发的不断深化。

刚进入市场时,龙芯屡屡碰壁。但由于自主研发的CPU关系到国家战略安全,不久之后,涉及安全的特定领域开始在项目中“点名”龙芯CPU的应用。虽然没有大规模推广,但龙芯已经能够在特定场景中应用。研发方面,龙芯从单核变为四核,性能有所提升。

胡伟武也意识到,龙芯已经不能在科学院系统内运作了。“科技创新必须服务经济社会发展,必须走向市场、服务客户,否则,写再多论文、得再多项也没用。”2010年,龙芯科研团队大部分技术骨干告别计算技术研究所,转型开始以市场化方式运作。“当时,龙芯核心人员大部分从科学院计算技术研究所辞职,还有一些博士生退学,大家都很坚决。”时任中国科学院院长的路甬祥院长专门作出批示,要求科学院相关部门对龙芯团队实施股权激励。

从2001年到2010年,龙芯前10年的研发依靠中央投资的多个项目共计4亿元的项目资金,堪称“天使投资”。2010年起,首都接力棒交到地方政府手中。当时有人对胡伟武说,你经营CPU公司,没人会管你。他觉得自己受到了堂吉诃德般的对待。“矛是龙芯,风车是两大主流CPU,一个是Intel,一个是ARM。我想成为前三,但没人敢投资。”胡伟武曾想在天津设立公司。为了让龙芯留在北京、留在中关村,北京市政府牵头投资1亿元,并鼓励民营企业跟风投资1亿元。为此,中关村管委会召开了26次协调会议。

走出“至暗时刻”

胡伟武坦言,2010年,龙芯完成了组织转型,但思想上尚未转型。团队觉得国家立项指南是做CPU的起点,结果走了很多弯路。最大的弯路就是对性能认识上的偏差。龙芯做的就是专注高性能。

“比如英特尔在繁华的商业中心建造了一栋100层的大楼,里面有餐厅、办公室、酒店和设施。我也建了一栋100层的大楼,但建成后发现大楼没有停车场该地块周围都是土路,没有配套设施。

“龙芯之父”胡伟武稳扎稳打,做“人民的CPU”和一些关于男生宿舍演奏大风车的相关话题,今天就讲到这里了,如本文对诸位有所帮助,记得关注订阅本站。

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