2002年9月30日

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青春突击“中国芯”(图)

本报记者 蒋韡薇

  “2002年8月10日清晨6时08分,这是一个历史性的时刻,它结束了一个旧时代,而一个新的时代已经开始。这一天,我们结束了只有用洋人的CPU制造计算机的历史。我们悲喜交集地宣布,Godson-1A CPU已经可以成功地运行LINUX(Kernel2.4.17)。”

  这天早晨,34岁的胡伟武成了一个诗人。他用颤抖的手,在以龙芯1号作为“心脏”的计算机上敲出了上面第一段文字。

  如今,中国第一款具有完全自主知识产权的通用CPU(计算机中央处理器)———龙芯1号已经连续稳定运行了一个多月。在这一个多月中,运行了完整的LINUX操作系统、 gcc和f77编译器、X-window、浏览器、Apache Web服务器、防火墙软件、网关系统、mpeg播放器、基于LINUX的文本编辑工具Abiword、调试工具、SPECCPU2000基准测试程序、用作NC的虚拟终端、以及VxWorks嵌入式操作系统等等。

  龙芯1号处理器采用动态流水线结构,定点和浮点的实际运算能力都达到每秒2亿次以上,实际性能达到90年代中后期国际先进水平。

  2002年9月26日,曙光公司发布了第一款具有完全自主知识产权的服务器。在这台服务器上,奔腾的就是“龙芯”。

  呼唤了多年的“中国芯”终于浮出水面。完成这一成果的,是中国科学院计算技术研究所的一群年轻人。两年前,中国在这一方面还是空白。中国科研人员用不到两年的时间,走完了国外几十年的历程。更让人吃惊的是,完成这个项目的科研小组,平均年龄不到30岁!其中有很多人还是在读的硕士生和博士生。项目的领头人唐志敏和胡伟武,分别只有36岁和34岁。

  决定做“龙芯”,源于一个偶然的机缘。2000年10月,胡伟武回到母校中国科技大学进行招生宣传。这是他1991年毕业后第一次回到原来工作过的实验室。

  10年前在那里,胡伟武曾经和另外一个同学一起做过一个与8086指令级兼容的处理器,作为本科毕业设计。这是一个用400多个74LS系列的芯片搭起来的电路,能够运行8086指令系统中除了十进制和除法指令以外的所有指令。由于没有制版的费用,所有的连线都是手工焊的。

  胡伟武看到原来做的机器还静静地躺在那里。面对与十年前一样凌乱的实验室和满桌触手可及的芯片、电容、电阻、电烙铁,他有一种重操旧业的冲动。“因为十年前那些没日没夜地与逻辑门、触发器、译码器、选择器玩命的日子,有一种深深的诱惑。”胡伟武想到了计算所正在筹备的CPU设计项目,于是他给计算所系统结构室的室主任、正负责CPU设计项目准备工作的唐志敏打电话:“两年之内不让通用操作系统跑起来,我提头来见!”

  唐志敏和胡伟武带领一帮学生,开始打造“中国芯”。CPU芯片的设计和生产一直是中国计算机产业的一块心病。由于它的高科技含量和巨额投资,多年来我国一直未下决心去真正碰它。中国计算机无“芯”的忧患及其对国家安全的威胁,始终困扰着我国的信息产业界。

  计算所所长李国杰院士决心把 C PU作为一个重点来发展。胡伟武至今还记得,李国杰担任计算所所长后在第一次员工大会上就提出:计算所为国家做贡献,与其做很多小项目,不如集中优势力量,争取做几个对国家有突出贡献的大项目。打造一个我国自己的高性能通用CPU,就被确定为一个突破口。

  CPU产业巨头英特尔1998年的研发投资是42亿美元。计算所当然没有这份财力。但李国杰决定,能拿出多少拿多少!他把当年计算所一半的运作经费1000万元拨给了“龙芯”一个项目。

  这完全是一个国家计划外的项目,是一群敢闯敢冒的科学家们的业务探险。胡伟武说,他在计算所这些年,还从来没有看到一个项目没有申请,就立项并已经开始工作了。

  “龙芯”项目组实验室的墙上,有两句口号:一句是“人生能有几回搏”,另一句是“求实、求实、求实、创新”。前面一句,是借用当年“曙光”高性能计算机的口号;而后一句,则是对中科院计算所“求实、创新”口号的发挥。

  胡伟武特意把自己在中科大做的8086拿到实验室给大家看。“要让现在的年轻人知道,做什么事情都要脚踏实地。”

  在“龙芯”课题组,每个人都有过几天几夜不回家的经历。开始时,大家就在实验室桌子上睡觉。后来所领导发现了,特意在实验室旁边的屋子里给他们安了6张床。可是很多人往往在加班的时候,靠在椅子上就睡着了。

  胡伟武有好几次在早上六七点钟打开实验室的门,发现有些人手里握着鼠标,就靠在椅子上睡着了。胡是容易受感动的人,看到这样的场景忍不住想落泪。但他还是叫醒他们,问昨天晚上的进展并让他们接着干。“我有时候觉得自己比周扒皮还狠。”胡伟武说。

  胡伟武说,做一个芯片,真得少活10年!

  课题组成员们都有一种观点:我们在CPU技术上比国外落后那么多,如果大家还是一周5天、一天8小时按部就班地上班,恐怕很难赶上人家,惟有像当年搞“两弹一星”一样拼命才行。

  课题组很多成员都是年轻小伙子,为了“龙芯”,很多人都把自己的婚礼一推再推。周旭是2001年7月结婚的,他只是请了半天假去办结婚手续,下午就回到了实验室,婚礼一年后才举行。

  在胡伟武抽屉里,还有两张出国邀请函,因为“龙芯”,他舍不得出去,这两张邀请函都过期作废了。

  加班加点是家常便饭,即使是春节,课题组也只有3天假期。李祖松家在福建,连着两个春节,他都是在实验室度过的。伴随他的,是实验室门上的对联:辞旧岁“狗剩”横空出世,迎新春“龙芯”马到成功。

  “狗剩”是课题组给“龙芯”起的小名。即使在正式的学术报告中,他们也总是习惯把龙芯1号写作“狗剩—1”,在英文报告中则写作“Godson—1”。唐志敏说,取个“贱一点”的名字,好养活。

  “狗剩”还是“丑小鸭”的时候,就遭到了很多质疑。在互联网上,成为众人攻击的“靶子”:CPU的技术含量这么高,你们计算所有这个实力做吗?英特尔做了多少年才做出来的东西,凭你们那几个没胡子的人,两年就做出来了?人家都有奔腾4了,你才是个486,能和人家竞争吗?有市场吗?

  胡伟武为此写了两篇文章,详细解释自己的工作。在这之后,骂声渐渐平息。一位网友说:“我也是做技术的,看了胡伟武写的东西,我知道他不是在说假话。有些技术上的东西,他要是没做到,是绝不可能写出来的。”

  在胡伟武遭到质疑的时候,一直在背后支持他的,是计算所系统结构室的室主任唐志敏。他领导整个CPU设计的总体规划。在很多学生的印象里,唐志敏是那种特别谦和大度的人,他即使是在讲课的时候,脸上也都挂着笑容。他的大度和谦和能够把一批非常能干的年轻人团结在一起,使大家互相之间从无猜忌。

  在“龙芯”项目组中,一大批本身都能够独当一面的年轻人紧紧地团结在一起,同心协力干一件事情,一个重要的原因是他们有一个好领导———唐志敏。胡伟武说:“在计算所后来立项的一个CPU设计项目中,我是项目负责人,但包括项目申请书、每月一次的课题进展状况,及支出情况表、鉴定会材料等等,我一个字也没有写过,全是唐志敏代劳,使我有90%以上的时间能够用在编程和逻辑设计上。这只是一件小事,但我在计算所十来年,见了不少下属帮领导写报告的事,却从未见过领导帮下属写报告的。”

  研制中国自己的CPU———这是一件几乎谁都以为不可能、因而谁都不去做的事情,被一群年轻人做成了。回顾整个过程,胡伟武觉得很像他小学时候学过的一篇课文《小马过河》。小马第一次过河,不知河水深浅,问老牛,老牛说,水很浅,刚到膝盖;问松鼠,松鼠说,水很深,会淹死的。小马自己下水试了试,发现既不像水牛说的那么浅,也不像松鼠说的那样深。

  照片:朝气蓬勃的“龙芯”课题组成员。

  本报记者 江菲摄

 

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