中国芯有望了！5位本科生仅用4个月成功流片，携自研芯片毕业

　　少年强，则中国强！

　　　文 | 华商韬略 Noora

　　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。

　　处理器芯片设计由于复杂度高、难度大，一直被公认为芯片产业皇冠上的明珠。而中国的处理器芯片设计人才严重紧缺。加之，在2019年5月，美国突然将华为列入实体清单，导致华为遭受到一系列的“软硬件”断供，这也让国人意识到半导体产业的重要性。

　　事实上，美国也曾经历过人才危机，1982 年全美上千所大学中只有不到100 位教授和学生从事半导体相关的研究 。

　　为了应对人才危机，美国国防部高级研究计划署 (DARPA) 在1981年启动MOSIS 项目，为大学提供流片服务，通过MPW模式大幅降低芯片设计门槛。30 余年来MOSIS为大学和研究机构流了60000多款芯片，培养了数万名学生。

　　由此可见，降低芯片设计门槛，让学生能设计自己的芯片并流片，可大幅提高人才培养效率。

　　为此，国科学院大学于2019年8月启动了“一生一芯”计划，目标是通过让本科生设计处理器芯片并完成流片，培养具有扎实理论与实践经验的处理器芯片设计人才。

　　“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。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。

　　据中科院包云岗介绍，在去年9月确定了流片班车为12月17日，这意味着留给整个计划的时间只有不到4个月。

　　虽然历程艰辛，但他们还是按时完成了整个项目。

　　2019 年 12 月 19 日，一款 64 位 RISC-V 处理器 SoC 芯片“果壳”完成设计，并基于中芯国际 110nm 工艺完成投片。

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英特尔近日披露2020年第二季度业绩，同时英特尔表示其 7nm 芯片工艺进度较预期有所延迟，比原先预期晚六个月。英特尔 CEO 曾 Bob Swan 表示，如果遇到紧急情况，会准备好外包部分芯片制造，使用别家企业的晶圆代工厂。为数十年来首次，此举可能给这家全球最大

　　2020 年 4 月 23 日，“果壳”返回后，经过调试、测试和验证后，芯片成功运行 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。而“果壳”的设计源代码已经向国际社区开源。

　　据了解，“果壳”的最高工作频率是 350MHz，CoreMark 测试跑分为 1.49/MHz。虽然和商业处理器相比仍有一定差距，但 “果壳” 已经是功能较为完整的 RISC-V 处理器。

　　学生们将这款处理器芯片命名为 “果壳（NutShell）”与 “国科”发音相同。他们希望通过自己设计的处理器芯片来寄托对国科大深厚的情感。

　　不过，严格意义上来说，“果壳”是一款教学芯片，而非产品芯片。后者需要实现功能、稳定性、功耗等多个目标，其开发和验证更复杂、周期也更长。而教学芯片只需完成功能目标，对稳定性和成本等基本不做要求。

　　“去年，国科大在本科新生录取通知书中嵌入了‘龙芯三号’芯片，‘硬核录取通知书’至今让人记忆犹新；今年，国科大本科生已经拿到了‘超硬核毕业证书’。” 国科大副校长董纪昌教授表示，国科大将充分发挥科教融合优势，培养更多国家紧缺的高技术人才，力争实现3年后在全国每年能培养500名学生，5年后实现每年培养1000名学生，10年达到每年培养1万名学生。

　　如果未来能够有更多的芯片人才投身我国的半导体行业，相信不久的将来便能实现“中国芯”。

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