■本報(bào)記者 趙廣立

“八五”“九五”期間，我國(guó)連續(xù)10年沒有部署通用處理器（CPU）研制項(xiàng)目。孕育于1999年底出任中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱計(jì)算所）所長(zhǎng)的日夜李國(guó)杰，為此心急如焚。新聞

“錯(cuò)過這5年，科學(xué)以后就沒機(jī)會(huì)了！龍芯”李國(guó)杰到處奔走呼吁：“十五”期間要花大力氣做通用處理器。孕育

通用處理器是日夜芯片中的“珠穆朗瑪峰”，是新聞信息領(lǐng)域的基礎(chǔ)和核心。沒有它，科學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及各類電子設(shè)備都將受制于人。龍芯但國(guó)內(nèi)在論證要不要做通用處理器時(shí)并沒有統(tǒng)一意見。孕育不少專家認(rèn)為國(guó)內(nèi)沒能力做，日夜還有人覺得我們國(guó)家不用做。新聞

申請(qǐng)不到經(jīng)費(fèi)，科學(xué)計(jì)算所只能破釜沉舟。2001年，計(jì)算所下決心拿出1000萬元的“家底”，設(shè)立通用處理器研制項(xiàng)目。

啟動(dòng)資金有了，下一步就是找人。李國(guó)杰一開始琢磨著找有經(jīng)驗(yàn)的老同志來牽頭，直到30歲出頭的胡偉武進(jìn)入他的視野。

“龍芯1號(hào)”芯片。

1 立下“軍令狀”的年輕人

“十五”初期，國(guó)內(nèi)比較主流的觀點(diǎn)是我國(guó)應(yīng)以研制專用的嵌入式處理器為主：一是許多人認(rèn)為我國(guó)還不具備研制高性能通用處理器的能力；二是專用的嵌入式處理器需求量更大，市場(chǎng)更廣闊。也有折中建議，認(rèn)為應(yīng)先從芯片封裝入手，等掙到一些錢、學(xué)到一些本事再考慮先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì)。

李國(guó)杰堅(jiān)持認(rèn)為，中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)不能再走像個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)一樣以組裝為主的老路，如果只重視低端芯片或用別人的產(chǎn)品組裝，“前途不會(huì)太美好”。

“如果我們不敢碰通用處理器，就永遠(yuǎn)只能處于技術(shù)的下游。”李國(guó)杰說，幾年前他曾在上海參觀一家飛機(jī)設(shè)計(jì)所，該所展廳里的一幅題詞讓他大感震撼。

那是兩院院士、時(shí)任中國(guó)工程院院長(zhǎng)宋健的題詞，只有4個(gè)字——“站起來吧”！

“認(rèn)為中國(guó)不可能做出通用處理器的人，缺少的正是‘站起來’的自信心。”李國(guó)杰說。

在年輕的胡偉武身上，他看到了這種自信心。

胡偉武1991年從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入計(jì)算所攻讀博士學(xué)位，之后留所工作。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，讓他與通用處理器項(xiàng)目命運(yùn)相連。

2000年10月，胡偉武被派往母校招生?；氐皆瓉泶^的實(shí)驗(yàn)室，自己和同學(xué)10年前用400多個(gè)元器件搭起來的電路還靜靜地躺在那里。

熟悉的操作臺(tái)映入眼簾，讓胡偉武產(chǎn)生了一種“重操舊業(yè)”的沖動(dòng)——那些沒日沒夜與邏輯門、觸發(fā)器等“玩命”的日子，對(duì)他“有一種深深的誘惑”。

他想到了所里正在籌備的通用處理器項(xiàng)目，撥通了計(jì)算所系統(tǒng)結(jié)構(gòu)室主任唐志敏的電話，半開玩笑地立下“軍令狀”：“兩年內(nèi)不把通用操作系統(tǒng)啟動(dòng)起來，我提頭來見！”

2 小名“狗剩”，英文名Godson

年輕的負(fù)責(zé)人可能對(duì)完成課題任務(wù)沒有百分之百的把握、不十分清楚“水有多深”，但正是這些不確定性才能激發(fā)出創(chuàng)造潛力。李國(guó)杰后來說：“我相信人才是可以逼出來的。”

通用處理器要先做邏輯設(shè)計(jì)。通用處理器設(shè)計(jì)項(xiàng)目開始后，李國(guó)杰在全所會(huì)議上制定了“高起點(diǎn)、一步到位”的目標(biāo)，要求設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從高性能通用處理器入手，走跨越式發(fā)展的技術(shù)路線。

2000年11月，唐志敏和胡偉武著手拉起隊(duì)伍，成立“龍芯課題組”。

課題組非常簡(jiǎn)陋，只有十來個(gè)人、100萬元經(jīng)費(fèi)和一間50平方米大小的實(shí)驗(yàn)室。36歲的唐志敏負(fù)責(zé)整個(gè)處理器設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃；33歲的胡偉武作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，帶著七八名研究生做具體設(shè)計(jì)。

課題組后來還加盟了一位工程經(jīng)驗(yàn)豐富的“大哥”——38歲的計(jì)算所客座研究員張志敏。他放棄出國(guó)的機(jī)會(huì)和高薪的工作，在處理器設(shè)計(jì)中負(fù)責(zé)工程管理。

張志敏個(gè)性沉穩(wěn)，與胡偉武一張一弛，非常互補(bǔ)。每周一上午開例會(huì)，胡偉武總要慷慨激昂地動(dòng)員一番，張志敏卻總是冷靜地指出困難所在，適時(shí)“潑冷水”，以至于有時(shí)候他不“潑冷水”，大家都不習(xí)慣。

龍芯課題組一開始面臨的問題是，選擇哪條技術(shù)路線。

技術(shù)路線正確與否不僅影響科研進(jìn)度，還將決定龍芯處理器未來的命運(yùn)。

唐志敏仔細(xì)分析多種指令系統(tǒng)后，最終決定選擇采用RISC結(jié)構(gòu)的MIPS指令系統(tǒng)。這是一種兼容方案，主要是出于市場(chǎng)考慮：MIPS應(yīng)用面比較廣，服務(wù)器和嵌入式系統(tǒng)都可以用；同時(shí)，技術(shù)壁壘比較低，知識(shí)產(chǎn)權(quán)障礙較少。

龍芯課題組還給這個(gè)處理器取了一個(gè)很有傳統(tǒng)特色的小名“狗剩”。

“名字賤一點(diǎn)容易養(yǎng)大。”胡偉武說，“音譯成英文，就是Godson。”

3 “狗剩”跑起來了

在努力攻堅(jiān)“狗剩”的幾個(gè)月里，團(tuán)隊(duì)成員付出了難以想象的艱辛。

胡偉武記得，設(shè)計(jì)工作的全面鋪開是2001年“五一”假期后。當(dāng)時(shí)所里通知，10月要展示處理器設(shè)計(jì)方面的成果。由此，團(tuán)隊(duì)進(jìn)入了夜以繼日的工作狀態(tài)。

胡偉武說，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)以及處理器本身都是懷疑對(duì)象，需要多方面協(xié)調(diào)與分析，每次都是連續(xù)幾天幾夜的鏖戰(zhàn)。

最后一次聯(lián)合調(diào)試尤為“慘烈”。“即使發(fā)現(xiàn)一個(gè)很小的錯(cuò)誤，修改一次設(shè)計(jì)再形成新的燒制文件，至少也需要8小時(shí)。只有24小時(shí)不間斷，才能保證一天有幾次修改的機(jī)會(huì)。”胡偉武說，8月中旬，為了趕進(jìn)度，幾名骨干決定冒險(xiǎn)把聯(lián)調(diào)時(shí)間提前一周。

他們周一晚上開始聯(lián)調(diào)，周二凌晨4點(diǎn)寫入燒制文件，沒有任何動(dòng)靜。發(fā)現(xiàn)問題后，他們趕緊修改并趕在中午12點(diǎn)之前形成新的燒制文件，寫入后仍無響應(yīng)。晚上接著調(diào)試，發(fā)現(xiàn)處理器插卡上有兩個(gè)焊點(diǎn)短路，擦除后，主板上的液晶顯示器終于顯示出“Godson”這幾個(gè)字母。

“跑通了！”大家一片歡呼。

團(tuán)隊(duì)一鼓作氣，于周三晚上成功啟動(dòng)了經(jīng)過改造的基礎(chǔ)輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）。周四一早，他們又試圖啟動(dòng)Linux操作系統(tǒng)。不巧，每次都在最后關(guān)頭報(bào)錯(cuò)，直到周六晚飯時(shí)才發(fā)現(xiàn)問題。大家匆匆扒拉幾口飯繼續(xù)修改，改好已是8月19日凌晨2點(diǎn)多。

2時(shí)42分，屏幕上終于出現(xiàn)了“login”字樣，登錄進(jìn)去之后可以正常操作。

這就是“龍芯1號(hào)”，它終于走通了關(guān)鍵的第一步。胡偉武興奮地給唐志敏打電話：“‘狗剩’跑起來了！”

那天，在場(chǎng)的6位成員都極度疲憊，但也都興奮得毫無睡意，一直聊到天亮。胡偉武回憶，那個(gè)凌晨的北京電閃雷鳴、風(fēng)雨交加，他回去后連續(xù)睡了20多個(gè)小時(shí)才把覺補(bǔ)回來。

4 “以我為主”的物理設(shè)計(jì)

第一步成功之后，“龍芯1號(hào)”的物理設(shè)計(jì)馬上提上日程。

這期間，龍芯通用處理器的研發(fā)得到了中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程方向性項(xiàng)目500萬元經(jīng)費(fèi)的支持，加上計(jì)算所匹配的經(jīng)費(fèi)，龍芯團(tuán)隊(duì)的經(jīng)費(fèi)從100萬元增加到了1000萬元。

不過，不少人對(duì)龍芯團(tuán)隊(duì)做物理設(shè)計(jì)表示擔(dān)憂。從歷史上看，計(jì)算所并沒有做過大規(guī)模芯片的物理設(shè)計(jì)。

胡偉武對(duì)團(tuán)隊(duì)有信心。鑒于計(jì)算所在物理設(shè)計(jì)上的空白，他提出了“以我為主”并聯(lián)合相關(guān)單位進(jìn)行物理設(shè)計(jì)的方針，并和唐志敏商量出將“龍芯1號(hào)”流片分兩步走的策略。第一步，委托有經(jīng)驗(yàn)的第三方公司進(jìn)行物理設(shè)計(jì)，作為“保底方案”；第二步，組織隊(duì)伍進(jìn)行獨(dú)立的物理設(shè)計(jì)。

物理設(shè)計(jì)對(duì)龍芯團(tuán)隊(duì)來說是一個(gè)全新領(lǐng)域。他們就如同“劉姥姥進(jìn)大觀園”，既感新鮮又不知所措。不過，大家努力“補(bǔ)課”——在整個(gè)物理設(shè)計(jì)中，人均看過1萬頁文檔。

在2002年初的全所大會(huì)上，李國(guó)杰把“龍芯1號(hào)”流片作為全所最重要的任務(wù)。

5 “老兵”馳援

從“不會(huì)”到“會(huì)”，胡偉武心里慢慢踏實(shí)下來。更令他心安的是，龍芯團(tuán)隊(duì)迎來了物理設(shè)計(jì)的“行家+老兵”馳援——中國(guó)科學(xué)院微電子中心（中國(guó)科學(xué)院微電子研究所前身）研究員黃令儀。

早在2001年12月，計(jì)算所就聯(lián)系黃令儀：“希望您能幫助我們的處理器做物理設(shè)計(jì)。”

黃令儀是中國(guó)“缺芯少魂”的親歷者。1989年，她被公派到美國(guó)，恰逢拉斯維加斯舉辦國(guó)際芯片展覽會(huì)。她跑遍展會(huì)攤位，愣是沒找到一個(gè)中國(guó)的展位。那時(shí)她暗下決心：“一定要設(shè)計(jì)一塊高水平的芯片來參展，為祖國(guó)洗刷恥辱。”

2002年1月21日，66歲的黃令儀敲開唐志敏的辦公室：“我來和你們干物理設(shè)計(jì)。”

兩天后，黃令儀帶著4名同事一起來到龍芯實(shí)驗(yàn)室。胡偉武表示熱烈歡迎，并告訴黃令儀：“我們要讓全中國(guó)的人都能用上自己的通用處理器。”這句話讓她備感振奮。從這天起，兩人開啟了長(zhǎng)達(dá)近20年的密切合作。

計(jì)算所提出當(dāng)年9月底前完成流片的要求。2002年春節(jié)，龍芯團(tuán)隊(duì)大多數(shù)人都留下來加班。大年二十九，他們?cè)?ldquo;辦公室臥室”貼對(duì)聯(lián)，其中一副是：

上聯(lián)：辭舊歲狗剩橫空出世

下聯(lián)：迎新春龍芯馬到成功

橫批：馬躍龍騰

龍芯團(tuán)隊(duì)2002年春節(jié)加班時(shí)在辦公室門口貼的對(duì)聯(lián)。

6 沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)

按照既定部署，交給第三方公司的方案為1A，龍芯團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)的方案為1B。黃令儀出于經(jīng)驗(yàn)，和胡偉武商量，龍芯團(tuán)隊(duì)要做兩個(gè)芯片方案1B和1C：1B確保打通全部流程，對(duì)時(shí)序和面積不必苛求；1C為力爭(zhēng)能實(shí)現(xiàn)的方案，時(shí)序要嚴(yán)、面積要小。

本以為這套方案已很周全，孰料臨近流片交付，問題接踵而來。

“一天一個(gè)‘沖擊波’，如果是心臟病患者，肯定就要趴下了。”黃令儀回憶，1B和1C都“不省心”，團(tuán)隊(duì)十幾個(gè)人幾乎天天不睡覺，面色蒼白，嘴唇都沒了血色，只有眼睛布滿血絲。

看到大家的樣子，黃令儀心底升騰起一股悲壯感：“這不就是一場(chǎng)沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)嗎？”

在流片交付截止日期的前一天，巨大的挑戰(zhàn)突然出現(xiàn)。當(dāng)天下午5點(diǎn)，測(cè)試組發(fā)現(xiàn)，整個(gè)處理器1萬多個(gè)觸發(fā)器的掃描鏈由于一個(gè)失誤沒有連出來。

胡偉武腦袋嗡的一下，一句話沒說，便扎進(jìn)食堂吃飯，邊吃邊想：“剩下一天時(shí)間，幾乎沒有修復(fù)的可能，必須放棄1C方案的流片了。”想到這里，整個(gè)人一下子頹了。

他回到機(jī)房，把大伙兒召集起來說明了情況，看著大家熬脫了相的臉，幾乎決定放棄。沒想到負(fù)責(zé)后端版圖設(shè)計(jì)工作的楊旭說：“我們可以手工再改版圖。”這讓胡偉武眼窩一熱。

晚上8點(diǎn)，他召集全組在機(jī)房開會(huì)，動(dòng)員大家：“我們肩負(fù)的是歷史使命，因?yàn)槲覀円龀龅谝慌_(tái)不依賴外國(guó)處理器的計(jì)算機(jī)。”

接下來的兩天兩夜，他們硬是把1萬多個(gè)觸發(fā)器分成十幾條掃描鏈連了出來。

在連續(xù)加班的第七天凌晨，終于交付了所有流片文件后，胡偉武和黃令儀說：“我們沒什么可后悔了。”

有那么一瞬間，胡偉武非常懷念研制龍芯之前的日子。那時(shí)候，每天下班后可以接女兒一起坐班車回家，給她講故事、教她背《三字經(jīng)》。回到家，幫妻子做好飯后，他喜歡躺在躺椅上，邊看新聞邊看妻子哄女兒吃飯。星期天一家人還可以去爬香山。而今，這一切變得很奢侈、很遙遠(yuǎn)。

“我有時(shí)候覺得自己比‘周扒皮’還狠，我們課題組的成員也很玩命。”胡偉武記得，有好幾次，他在早上六七點(diǎn)鐘打開實(shí)驗(yàn)室的門，發(fā)現(xiàn)有人手里握著鼠標(biāo)就靠在椅子上睡著了。“看到這樣的場(chǎng)景，我忍不住想落淚，但還是叫醒他們接著干。”

有一次深夜，大家聊到“趕超”話題，一致認(rèn)為中國(guó)落后這么多，外國(guó)人又不比我們笨，如果跟他們一樣都一周5天、一天8小時(shí)上班，恐怕很難趕上，“唯有像當(dāng)年搞‘兩彈一星’一樣拼命才行”。

這一仗，打贏了

課題組成員在“龍芯1號(hào)”發(fā)布會(huì)上留影。

研制通用處理器是“一錘子買賣”，不是滿分就是零分。在這樣的壓力下，胡偉武經(jīng)常凌晨三四點(diǎn)醒來就再也睡不著了。

在等待流片回來的一個(gè)多月里，他還常被噩夢(mèng)驚醒——都是突然想起一個(gè)可能的疏忽，卻總也想不明白，直到天亮。到單位后趕快翻出來看看，才發(fā)現(xiàn)是虛驚一場(chǎng)。“這樣的經(jīng)歷至少有10次以上。”

黃令儀也是如此。她堅(jiān)持加工兩塊芯片后，一直“心中沉甸甸的”，擔(dān)心做不出來，好長(zhǎng)時(shí)間都是在心驚肉跳中度日，慢慢地脖子竟不能動(dòng)了。大夫囑咐她“不能再用電腦”。

終于，2002年8月9日，胡偉武看到傳達(dá)室信件通知欄上有了龍芯聯(lián)系人的名字，趕忙取回來。打開一看，是日夜盼望的芯片。

晚上，他們把帶有“龍芯1號(hào)”通用處理器的子卡插到主板上，先運(yùn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試程序。胡偉武屏住呼吸按下電源鍵，數(shù)碼管上瞬間顯示出“Godson-1”字樣。

經(jīng)過一晚上的調(diào)試，8月10日6時(shí)8分，“Godson Login”字樣終于出現(xiàn)在顯示器上，大家激動(dòng)得長(zhǎng)時(shí)間歡呼。他們調(diào)試了幾次，一切正常。

胡偉武上樓到辦公室，給李國(guó)杰打電話：“李老師，我是胡偉武。”

“怎么樣？”

“成了。”

“我馬上來。”不到10分鐘，李國(guó)杰就趕來了。

8月29日，1C方案芯片也拿到了。

黃令儀不敢去現(xiàn)場(chǎng)看測(cè)試。直到胡偉武一個(gè)電話打到家里：“成功了！”她頓時(shí)心花怒放，脖子也不疼了。

以2002年8月10日“龍芯1號(hào)”研制成功為標(biāo)志，龍芯團(tuán)隊(duì)回答了“中國(guó)人能不能研制通用處理器”的問題。這一仗，計(jì)算所打贏了！

“龍芯1號(hào)”的誕生，結(jié)束了中國(guó)人只能用國(guó)外處理器制造計(jì)算機(jī)的歷史，被譽(yù)為民族科技史上的一個(gè)里程碑。該成果入選兩院院士評(píng)選的“2002年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”。

2002年9月28日，中國(guó)科學(xué)院舉行了“龍芯1號(hào)”發(fā)布會(huì)。當(dāng)“龍芯1號(hào)”在滿場(chǎng)掌聲中閃亮登場(chǎng)時(shí)，胡偉武在臺(tái)下熱淚盈眶。

從2001年5月8日到2002年8月29日，“龍芯1號(hào)”的孕育者投入了478個(gè)日夜。胡偉武明白，這雖然是萬里長(zhǎng)征第一步，但昭示著中國(guó)自主處理器的未來，今后還有無數(shù)個(gè)日夜等待他們?nèi)^斗。

歷史也正是這樣書寫的：20多年來，龍芯篳路藍(lán)縷、艱難困苦、玉汝于成，在九死一生中活了下來、強(qiáng)大起來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)個(gè)人電腦、服務(wù)器、高性能計(jì)算機(jī)上通用處理器的國(guó)產(chǎn)替代，成為一種標(biāo)識(shí)、一個(gè)民族品牌、一座豐碑，巍然屹立于中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)自立自強(qiáng)的歷史中。

黃令儀（右一）與胡偉武（右三）及龍芯課題組成員在龍芯2C芯片設(shè)計(jì)運(yùn)行成功后到天安門觀看升旗。計(jì)算所供圖

蔣志海制版