7月25日，中國科學院大學（以下簡稱國科大）在北京玉泉路校區(qū)舉行新聞發(fā)布會，公布了首期“一生一芯”計劃成果——在國內首次以流片為目標，由五位2016級本科生主導完成一款64位RISC-V處理器SoC芯片設計并實現(xiàn)流片，芯片能成功運行Linux操作系統(tǒng)以及學生自己編寫的國科大教學操作系統(tǒng)UCAS-Core。

國科大計算機科學與技術學院（以下簡稱計算機學院）院長、中國科學院計算技術研究所（以下簡稱中科院計算所）所長孫凝暉院士指出，處理器芯片被公認為芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠，設計復雜度高、難度大。我國處理器芯片設計人才嚴重緊缺，如何加快此類人才的培養(yǎng)規(guī)模與培養(yǎng)速度，是我國迫在眉睫的難題。針對處理器設計人才危機，國科大于2019年8月啟動了“一生一芯”計劃，目標是通過讓本科生設計處理器芯片并完成流片，培養(yǎng)具有扎實理論與實踐經(jīng)驗的處理器芯片設計人才。

孫凝暉表示，國科大踐行“硅上做教學”理念，旨在充分發(fā)揮獨特的“科教融合”辦學優(yōu)勢，通過打造“一生一芯”計劃這樣具有貫通性和挑戰(zhàn)性的實踐課程，來貫通本科階段計算機系統(tǒng)課程的核心知識點，形成具有國科大特色的處理器芯片設計人才培養(yǎng)方案。

經(jīng)過9個月的努力，由國科大2016級計算機學院本科生金越、王華強、王凱帆、張林雋和張紫飛等五位同學參與的首期“一生一芯”計劃取得圓滿成功，五位本科生實現(xiàn)帶著自己設計的處理器芯片畢業(yè)這一目標。

孫凝暉表示，“一生一芯”計劃的愿景目標是在國科大實踐經(jīng)驗的基礎上向全國輻射，幫助更多高校形成從處理器芯片設計到流片并運行操作系統(tǒng)的實踐課程，提高我國處理器芯片設計人才培養(yǎng)規(guī)模（“多”），縮短人才從培養(yǎng)階段到投入科研與產(chǎn)業(yè)一線的周期（“快”），力爭實現(xiàn)3年后在全國每年能培養(yǎng)500名學生，5年后實現(xiàn)每年培養(yǎng)1000名學生，10年達到每年培養(yǎng)1萬名學生。

作為“一生一芯”計劃負責人，國科大計算機學院教授、中科院計算所先進計算機系統(tǒng)研究中心主任包云崗詳細介紹了該計劃的啟動與實施歷程。2019年8月27日，“一生一芯”計劃召開動員大會，制定基于教學處理器開發(fā)的技術路線。2019年12月19日，一款64位RISC-V處理器SoC芯片完成設計，并基于中芯國際110nm工藝完成投片。2020年4月23日，處理器芯片返回，經(jīng)過調試測試驗證，芯片成功運行Linux操作系統(tǒng)以及學生自己編寫的國科大教學操作系統(tǒng)UCAS-Core。2020年6月2日，王華強同學代表“一生一芯”團隊向畢業(yè)答辯委員會演示處理器芯片的功能，五位同學交出了一份超出預期的本科畢業(yè)設計“答卷”。這標志著首期“一生一芯”計劃取得圓滿成功。

學生們將這款處理器芯片命名為“果殼（NutShell）”，與“國科”發(fā)音相同。包云崗透露：“‘果殼’的設計源代碼已經(jīng)向國際社區(qū)開源。前段時間，‘果殼’的設計投稿到RISC-V全球論壇，最近剛收到被接收的通知。王華強同學將代表團隊于9月3日向全球業(yè)界介紹‘果殼’的設計，這也是‘果殼’首次在國際舞臺上亮相。RISC-V全球論壇的報告均來自世界各地的業(yè)界資深專家，包括圖靈獎得主David Patterson教授。”

發(fā)布會上，國科大副校長董紀昌教授表示，去年，國科大在本科新生錄取通知書中嵌入了“龍芯三號”芯片，“硬核錄取通知書”至今讓人記憶猶新；今年，國科大本科生已經(jīng)拿到了“超硬核畢業(yè)證書”。國科大將充分發(fā)揮科教融合優(yōu)勢，培養(yǎng)更多國家緊缺的高技術人才，也歡迎更多優(yōu)秀本科生加入第二期“一生一芯”計劃。

（信息來源：《中國科學報》）