| | 首页 | 文章中心 | 下载中心 | 本站特供 | 软硬件结合论坛 | 软硬件结合博客 | | |
| |
 |
您现在的位置： 中国软硬件结合技术网 >> 文章中心 >> 休闲一刻 >> 科技新闻 >> 正文 |  用户登录  新用户注册 |
|
|||||
| “龙芯”成长日记：中科院研制通用CPU纪事 | |||||
| 作者：胡伟武 文章来源：人民网 点击数： 更新时间：2005-8-1 | |||||
 “龙芯”研制组有50多位成员，平均年龄28岁，都是国内培养的博士、硕士。图为“龙芯”1号投产后，胡伟武（前排左二）、唐志敏（前排左三）、张志敏（研制组副组长，前排左四）与同伴们欢呼成功。 新闻背景：CPU（中央处理器）芯片是各种电子设备的核心，然而，我国在CPU等核心技术上始终技不如人，这种局面压得国内从事信息技术的科研人员抬不起头来。 2001年3月，中科院计算技术研究所一帮不信邪的年轻人勇挑重担，开始研制我国具有自主知识产权的高性能通用CPU芯片。冀望于祖国和民族的兴盛，他们把这一项目命名为“龙芯”；2002年8月，“龙芯”1号研制成功；2003年8月，“龙芯”2号走下生产线，与此同时，“龙芯”3号进入前期研究；2004年3月19日，“龙芯”研制组获得首届中国科学院杰出科技成就奖。 “龙芯”CPU总设计师、研制组组长胡伟武在科研之余，忠实记录了他和同伴精心培育“龙芯”成长的历程，苦辣酸甜的体验溢于言表。 ①路线 坚持高起点，坚持兼容性，设计稳扎稳打、步步为营 2002年8月10日清晨6点08分，“login：”的字样如约而至地出现在用“龙芯”1号做CPU的计算机屏幕上。随着一阵欢呼从中科院计算所北楼105房间传出，中国人结束了只能用洋人的CPU造计算机的历史。 应该说，从2001年3、4月份唐志敏（“龙芯”项目负责人）和我开始组建CPU设计队伍，并全力投入设计，到今年8月让第一个完全由自己设计的通用CPU在200多MHz的主频下跑起来，这个速度是不慢的。究其原因，除了全组弟兄玩命以外，正确的技术路线是成功的关键。 概括起来，“龙芯”设计的技术路线主要有三条。一是坚持高起点，从高性能通用处理器入手，走跨越式发展之路。二是坚持兼容性设计，把兼容当作通用处理器的生命。三是在实践中坚持稳扎稳打、步步为营。用唐志敏的话说，就是“苦干加巧干”。 ②攻关 在整个设计过程中，我看过的文档至少有上万页，我们组的弟兄们看的比我还多 在2001年10月我们基本完成“龙芯”1号的逻辑设计，并在验证平台成功运行通用操作系统以后，有很多人关心我们如何进行它的物理设计。 在大多数朋友的鼓励和建议中，或多或少都流露出对我们完成物理设计能力的担忧，因为计算所确实没有做过大规模的芯片物理设计。 我们于11月8日开始学习“龙芯”1号的物理设计。刚开始的一二个月，我们就像只会种地的刘姥姥刚进大观园，觉得新鲜而不知所措。 不过我们都很努力，大家抓紧时间看文档，并找教科书补充微电子方面的基础知识。在整个设计过程中，我看过的文档至少有上万页，我们组的弟兄们看的比我还多。 ③鏖战 “我们肩负的是历史使命，因为我们要做出中国第一台不依赖于洋人CPU的计算机” 经过连续3天3夜的加班，我们在2002年7月3日终于完成了“龙芯”1号GDSII版图，并修复完天线和其他不符合物理设计规则的地方，通过了LVS检查。 这时候，离截止日期还有两天时间。正在这时，有人报告说他们分析的最大延迟和我们做布线后分析出来的延迟不一样，重做布线已经来不及了，于是决定手工改版图。 24小时后修改完毕，这时候离截止日期还有一天。大家几天没有睡觉，都很累了，正当我准备拿最后结果让大家签字时，一个巨大的挑战突然出现。 下午5时，测试组发现整个处理器的1万多个触发器的扫描链没有根据要求连出来。我脑袋嗡的一下。 已经没有时间返工了，唯一的办法是手工改版图，而且时间不一定够。我看着全组弟兄们经过连续熬夜的脸上除了眼睛外连嘴唇都没有一丝血色，打算放弃，这样大家晚上就可以回去休息了。 我把负责物理设计的几个人召集起来说了情况，没想到负责后端版图编辑的杨旭他们马上就说可以手工再改版图，我眼睛一热。 半个小时后，我在机房进行动员，说的第一句话就是：“我们肩负的是历史使命，因为我们要做出中国第一台不依赖于洋人CPU的计算机。” 在接下来的两天两夜，我们终于把1万多个触发器分成十几条扫描链连了出来。 到7日凌晨3点多，完成最后交付流片的所有文件，大家签字后陆续回去休息。这已经是我们连续加班的第七天凌晨。 ④环境 计算所可以一分钱都不赚，但它的技术能带出几百亿元的产值，这才是计算所要做的事 “龙芯”的流片成功，离不开计算所的环境。 我觉得我的运气比较好，遇上了很多好人。客观地说，如果没有我，李国杰所长和唐志敏找别人做也能做出来，但我离开计算所就很难做出来。 现在所里做的战略规划，我非常赞同。比如其中有一条说，计算所要成为“龙头、源头、领头雁”。 有一次一个地方政府要和我们在集成电路方面合作，对方希望以合作办公司的方式实施。李所长说，如果办公司，即使产值1个亿，也就是在你几百亿的基础上增加1个亿，计算所要做的是源头技术，计算所可以一分钱都不赚，但计算所的技术能带出几百亿的产值，这几百亿少不了计算所的源头技术，这才是计算所要做的事。 我当时在场，听了以后觉得就是一个字：高。因此，我觉得计算所战略规划中的几十条，理解这1/3条就够了，并要努力实践它。 ⑤经验 做一个正确的设计和做一个精品的设计区别很大；对设计的微观了解和宏观把握不可偏废；在大量事实和数据的基础上对事实进行深入分析，弄清楚隐藏在后面的本质 在“龙芯”2号的RTL优化过程中，我们总结了三条经验。 第一，精益求精。做一个正确的设计和做一个精品的设计是有很大区别的。 为了做到精益求精，思想上要永不满足，执着改进。碰到复杂的问题，不能满足于用复杂的方法来解决，要努力把问题简单化，再用简单的方法来解决。 第二，在执着于细节的理解和把握的同时，退后一步进行全局的观察和思考是十分必要的。 对设计的微观了解和宏观把握是不可偏废的。如果不了解设计的细节，则在整理文档或看文章时就比较虚，不会有灵感出现；反之，如果过于执着于细节，则可能只见树木，不见森林，忽略了大的改进。 第三，以事实为依据。在大量事实和数据的基础上（小量的、不具有代表性的不行）对事实进行深入分析，弄清楚隐藏在后面的本质的东西，这样做的设计和改进才是最优的。 ⑥决心 做一台自己的高性能机是我学生时期的梦想，虽然现在国内最快的高性能机已经达到每秒几万亿次，但我一定要圆这个梦 我们的下一步目标是在目前“龙芯”2号的基础上把性能再提高到现在的3至5倍，并利用将于2004年中期完成的“龙芯”2号做一台每秒运算1000亿次的计算机。 我还是博士生时，唐志敏曾经带我到中科院网络中心去算题，有一次他隔着玻璃指着一台计算机对我说，这就是从日本引进的计算机，现在系统管理的权限还在日本人手里，增加一个用户都要他们批准，什么时候我们自己做一台比它还快的计算机，就放在这台计算机边上，告诉他们这台机器是用来干什么的。所以，做一台自己的高性能机是我学生时期的梦想，虽然现在国内最快的高性能机已经达到每秒几万亿次，但我一定要圆这个梦。 计算所的一位研究员曾经说过，创新工作一个重要特征就是这个工作让人感到“狠”。我觉得，“龙芯”1号“狠”的地方就是进度快，从零开始，用了不到一年半的时间完成一个通用处理器的设计；而目前的“龙芯”2号“狠”的地方就是在结构上对性能的大幅提高。我相信，更“狠”的还在后头。 |
|||||
| 文章录入：awar 责任编辑：awar | |||||
| 【发表评论】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 | |||||
| 最新热点 | 最新推荐 | 相关文章 | ||
 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
| | 设为首页 | 加入收藏 | 联系站长 | 友情链接 | 版权申明 | 管理登录 | | |
 |
Copyright ©2004 - 2006 中国软硬件结合技术网 91tech.net 91tech.cn 91tech.com 站长：Polylove |
