挑战铸就中国芯

2018-01-15 10:30胡玉枝
中关村 2018年11期
关键词:中国芯芯片

胡玉枝

邓中翰清醒地认识到:未来,没有芯片的安全就没有信息的安全,也就没有国家的安全。强烈的使命感,让他不断思索中国科技创新企业发展的宏观问题。

邓中翰,被称为“中国芯开拓者”,这个名副其实的称呼,却总给人一种神秘的宗教感,可他却是中国最年轻的院士。这两个称谓承载的厚重,足可以让人敬畏和仰望。而他身后的那些传奇,更令人敬畏和仰望。他是中国星空中的一颗明星,璀璨着中国芯。

挑战开启人生序幕

邓中翰,1968年出生在南京的一个书香世家,自幼聪慧的他,对世界充满了好奇,小小的人,什么事都要打破砂锅问到底。后来爸爸妈妈给他买了一套《十万个为什么》,就像打开的万宝盒,打开了一个多彩的世界。他总是沉浸在那些奇妙的问题当中,思索探讨其中的奥妙,特别是太空,令他无限遐想,做飞行员是他年少的梦想。也因此,科学的根深深扎在他小小心灵里。

1984年邓中翰以优异的成绩考入南京师范大学附属中学,在这所培养了无数英才的百年老校,完成了高中三年的学习。中学时代的邓中翰,兴趣广泛,爱好摄影、吉他,喜欢踢足球,有义气敢担当,不是那种刻板的苦学习的学生,有时还会不守纪律,挨老师点名,但学习成绩总是名列前茅。

正是这三年的高中生活,正是那些英才前辈,以及嚼得菜根,做得大事的校训,对邓中翰产生了极为深远的影响。

谈起南师附中,邓中翰总是深情地说:真挚的友谊、广泛的兴趣和强健的体魄是附中留给我的宝贵财富,校园里有这样的班级和老师,有这样的校风,有这样的教学方式,才让我有了这种敢于挑战的顽强精神,才使我的學业进入到那样的一种良性循环的状态,这些都为我后来在中国科大、伯克利大学做出相对于同年级的同学更突出的成绩打下坚实的基础。

三年后,邓中翰又以优异的成绩考上了中国科技大学,当时科大的录取分数是全国最高的,汇聚了全国的所谓天才、神童、超长生之类的学生。而邓中翰给自己的评价是:比较努力,敢于挑战。

的确如此,大学期间,邓中翰富有挑战性是出了名的。大学第一学期,邓中翰就把关于科学史的一套丛书读完了,成为他树立科学人生观的第一步。

大二时,邓中翰对教科书上的一个原理提出了不同意见,并用五种推导方法证明了自己的观点,为此他还给当时的系主任胡友秋教授写了一封八页纸的信。同时,他向胡教授表达了希望参与科研实践的愿望。

看完这封信,胡教授把他请到家里作进一步的交流,充分肯定了他的推论,鼓励了他这种主动挑战的精神,并向黄培华教授的课题组热忱地推荐了这个初生牛犊。

见面时,黄教授当即给了邓中翰一堆一尺厚的英文资料。那年冬天,他没有回家,在没有暖气、食堂不正常开放的情况下,把那些英文材料都读完了,并有了自己的观点。黄教授在惊讶邓中翰这么快便有了自己的看法的同时,破例接纳了他,让一个本科生进入自己的科研小组。

就是这种勤奋,让邓中翰在科研上有了突破。大三时,在课题组里,邓中翰找到了预测地质年代与地质变迁的新途径,写成三篇论文,分别发表在《国际应用核物理学》和《中国科学通报》世界权威性学术杂志上。

大四那年,正值第二届“挑战杯”在浙江大学举行。在他不知情的情况下,学校团委的老师向比赛组委会推荐了,他的《用量子力学解释外太空射线对地球矿物质影响》的论文。正是这篇论文,让中国科技大学获得这届“挑战杯”第二名,邓中翰同获第二名。

正是这次“挑战杯”获奖,让邓中翰认识到了自己价值,认识到自己更加适合在科研这条道路上发展。

本科毕业那年,邓中翰考取托福、GRE,顺利拿到了美国加州大学伯克利分校物理系的入学通知书。伯克利物理系被高傲的中科大物理系学生视为传统归宿,而邓中翰竟然来自地球与空间科学系,这在中科大引起不小的轰动。

伯克利大学是美国数一数二的历史名校,也是全球产生诺贝尔奖大师最多的学校,美国人称之为比黄金更能给人带来光荣与喜悦的大学。18个诺贝尔获奖者,7个诞生在邓中翰所在的物理系,他每天从大师的画像前走过时,心都提得很高,也时时鞭策着自己,希望能像他们一样,做出更大的贡献。

在伯克利,邓中翰是一个传奇。普通学生拿下一个博士学位,都要六年的时间,而他只用了五年,便拿下了电子工程学博士、物理学硕士和经济学硕士等三个学位。

在伯克利,邓中翰的三次跨学科兼修,成为奇谈。他在读物理博士学位时,每天听到、看到的都是关于集成电路、芯片等等突飞猛进的发展,心里非常向往这个领域,就想去学这方面的课程。

于是,他找到了伯克利大学校长,美国历史上第一位华裔校长——田长霖教授,然而田校长却担心他能否完成知识结构的调整。邓中翰告诉他,自己在大学时代就做过非常超前的科研,还在世界一流的杂志上发表过论文,完全有这个能力。后来,田校长答应给他一个学期的考验。一学期结束时,他以全A的电子工程成绩,博得导师的赞赏和接受。

此后不久,邓中翰去日本讲学,因为忘了要办美国回程签证被滞留。在街上溜达时,他看到繁华中,很多人忙忙碌碌地行走,忽然一些从来不曾想的问题,一下涌了出来。他的好奇心被引了出来,一个学经济学的强烈愿望产生了。

可是在伯克利的历史上,从来没有人横跨过理、工、商兼修,校方拒绝了邓中翰兼修经济学的请求。他再次找到田校长,得到了田校长的支持,顺利跨入经济学的大门。之后,邓中翰发现这个世界,远不是自己当初从技术角度所看到的那么狭窄、那么简单。在新的挑战面前,他再次开始了跋涉。

那时候,他每天晚上11点从博士办公室回来,躺在床上看经济学的本科书,再准备后面上的研究生的课,或者正在上的研究生课,同时修自己自学的课,一般都是学到凌晨两三点钟,甚至四点钟,然后早晨七点起床就开始跑到学校去上课,好几个系的课,合在一起上,还要去硅谷工作。

而且他每次考试的目标都是拿到第一。一次,在物理学两个周末,12小时的笔试, 2个小时的口试中,40多个考生,他得了第一。他就是这样时刻挑战自己的人生目标,并且认为这样的压力,是非常有益的。

读书期间,他先后发表过二十五篇学术论文,荣获威尔逊博士研究奖及楞次纪念奖,并在著名的国际固体电路年会上作论文课题报告。

1997年毕业时,他已成为伯克利横跨理、工、商三学科的百年神话。

之后,邓中翰加入IBM,一年内接连申请了好几项专利,同时获得了“IBM发明创造奖”,让当时IBM资深的工程师们都刮目相看。但仅仅过了一年,邓中翰回到硅谷,创办了一家名为Pixim的公司,专门研制高端平行数码成像技术。这个不为人知的华人青年很快就获得了成功,Pixim市值顶峰时已达1.5亿美元。

严寒中的期待

就在邓中翰的创业日益辉煌的时候,他遇到了中国科协主席周光召。周光召当时是国家科技领导小组成员,同时兼任着国际物理学联合会副主席,在国际物理学界享有盛誉。在一次交谈中他向邓中翰提出了一个沉甸甸的话题:怎样振兴中国半导体工业,发展中国的芯片技术。

周光召的一席谈话,让邓中翰有一种时代赋予的责任感,不禁为之一动,激发了他报效祖国的激情。新中国五十年大庆,更加坚定了他回国的决心。

1999年10月,邓中翰受邀回国参加新中国成立五十年大庆,在天安门观礼台观看了盛大的阅兵式与群众游行。正是在观礼台上,目睹了祖国的强盛,震撼了他的灵魂,让他产业报国的激情汹涌而至。

之后,国家领导人李岚清接见了他,他向有关领导讲述了硅谷及国际IT业界的现状和前景,国家领导人希望他能回国振兴中国的芯片事业。之后,在信息产业部的倡议下,邓中翰决定在国内组建中国本土的芯片设计公司。

两周之后,他与杨晓东、张辉一起,以国家注入的1000万元风险投资,在北京市海淀区北土城西路103号,一栋破旧的两层楼中一间100多平米的仓库里,创办了中星微电子公司,挑起了“星光中国芯工程”的重担。

中星微成立不久,就遇到了各种国外不曾有的问题:为什么注册公司得先有办公地点?招聘的清华毕业生为什么还需要北京户口?

的确,创业路上充满了艰辛。

1999年冬天,倉库里暖气不足,而且下班后暖气就停了。但因刚创业,大家需要经常加班,从没在北方待过的很多员工手冻裂了,还不停地咳嗽。邓中翰是想省钱,他想只要能把第一年的冬天克服过去,第二年、第三年的冬天就能过去,就能迎来属于自己的春天。

2001年3月11日,“星光一号”研发成功,这是中国首枚具有自主知识产权、百万门级超大规模的数字多媒体芯片,从而结束了“中国硅谷”中关村无硅的历史,结束中国“无芯”之痛。2001年5月,“星光一号”实现产业化,并被三星、飞利浦等国内外一流IT厂商采用。

但到2001年底,中星微账上只剩下100多万美元了,创业公司在发展初期最害怕的资金断流出现了。面对如此困境,怎么办?

当时有三个选择:一是把公司的技术、产品卖掉来套现,中星微当然不能把自己的中国芯卖掉;二是进一步融资,但此时融资会非常吃亏,对老股东和持股的员工不公平,何况马上就要进入量产的阶段了;三是贷款,但类似于中星微这样接受风投的创新型公司的可信度不高,银行不愿轻易给予贷款,而且周期很长。

经过反复讨论和权衡后,邓中翰最终选择了贷款。公司并没有什么可以抵押给银行,几位创始人决定用他们个人的存款、房产和股票与银行签订个人贷款合约,贷到了300万,才使公司平稳渡过了难关。

创业初期,当时国内人才、资讯、产业的基础环境等各种相应的资源都没有,几乎找不到有经验的芯片设计人才。当时就他们几个人,什么都干,很艰苦。

为了解决人才问题,邓中翰亲自到清华大学去兼任教授,后来还成立了“清华中星微集成电路设计研发中心”。在邓中翰眼里,那是一个激情飞扬的年代,他一面要带领团队找市场,搞科研,另一面还要手执粉笔培养自己的人才,这种艰苦的人才培训工作,他整整坚持了三年。

他们过了2001年,一切都顺利起来,像爬过一个陡坡,面前是一片平坦的草原。

大写的中文签名

当春风吹绿了大地,当百花争艳,蝶舞翩翩的时候,中星微的星光中国芯工程,也在世界的各个角落,开花结果。

2003年,中星微研发的新一代移动数字多媒体芯片还打开了世界手机市场的大门。到目前为止,中星微申请的国内外专利超过400项,星光系列芯片在PC图像输入芯片领域已经占据了全球60%以上的市场份额,这是具有我国自主知识产权的集成电路芯片,第一次在一个重要应用领域达到全球市场领先地位。

而自主创新之路是崎岖的。起初,虽然在国家的扶持下,中星微与各大运营商和国内顶尖企业都达成了合作。但是中星微在冲出国门的过程中,也经历了种种曲折,遭受了种种质疑。

那时,星光中国芯尽管凭借技术的创新敲开了三星、飞利浦的大门,但在攻克数字图像领域的老大索尼公司时却碰了钉子。

为了原定一个小时的会谈,邓中翰他们几个人飞到日本。但索尼的主管一听说他们也是做图像芯片的,马上就说,索尼有几百项这样的专利。没等他们把话说完,就赶去其他会议了,前后不过5分钟。那一瞬的尴尬,再一次激起了邓中翰内心的挑战,随后邓中翰只说了一句:“I will be back。”转身离去了。

经过四年的拼搏,到2005年的夏天,索尼笔记本电脑的摄像装置已经开始应用中国芯星光5号。至此世界顶级,这不仅是一项销售成绩,更反映了中星微的技术与市场地位的改变。2005年11月15日,中星微登陆纳斯达克,成为第一家在纳斯达克上市的具有自主知识产权的中国芯片设计企业。

中星微荣获2006年全球半导体设计协会年度大奖,并两次荣获国家科技进步一等奖,彻底结束了中国无“芯”历史,邓中翰也因此被誉为“中国芯开拓者”。

2009年,41岁的邓中翰全票当选为中国工程院院士,成为中国最年轻的院士。

初心不改的使命

为满足国家战略需求,邓中翰承担起国家重大攻关任务,制定了“天网”安防监控基础信源SVAC国家标准,搭建起我国自主可控的从芯片、算法、终端设备、系统平台到整体解决方案的安防监控产业链。

经过几年不懈努力,2016年以来,邓中翰他们攻克了“基于数据驱动并行计算架构的卷积神经网络处理器技术”、“嵌入式深度学习机器视觉SoC技术”等五大核心技术,推出中国首款具备深度学习人工智能的神经网络处理器(NPU)芯片“星光智能一号”,以及能耗更低、运算速度达到第一代16倍的“星光智能二号”,使我国深度学习人工智能领域一举走入国际先进行列。

这款芯片率先应用在基于SVAC国家标准的安防监控行业,使中国安防监控产业由模拟时代、数字时代跨入智能时代。在打击犯罪,维护国家稳定、保障社会安全方面起到了作用。

邓中翰清醒地认识到:未来,没有芯片的安全就没有信息的安全,也就没有国家的安全。强烈的使命感,让他不断思索中国科技创新企业发展的宏观问题。

邓中翰认为,虽然我国在一些领域上取得突破,但在总体上与发达国家相比还存在一定差距。在芯片领域,具有广泛产业产品领域,也存在市场区域和无人地带创新区域,这样的状态下应该跟跑、并跑、领跑三管齐下。有些地方是必须跟跑的,就抓住成熟的技术路线去追赶,另外在市场上诞生新的机会的时候,尽早出动,未来争取能够跟世界巨头一起并跑,争取在这里面做到“你中有我,我中有你”,从而实现弯道的超车。还要有换道超车的思维,在国际前沿的无人地带,自主创新打造标准,创新新动能、新模式和新的产业链,在前沿的无人地带领跑。

回首一路走来的创业路,邓中翰非常感慨,但是作为科学家,他还是更关注最前沿的科学技术,并且不断前行:不忘初心,继续深化改革,承担国家使命,成为创新最重要的力量之一。

这必将又是一次长期的挑战,而正是这一次次的人生挑战,创造的一个个奇迹,让中国芯走向世界的顶端。

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