有志不在年高八旬“芯片之母”造出“中國芯”

朝陽

芯片（即集成電路），是人類最偉大的發明之一，可以說當今世界幾乎所有產業都離不開它。2020年以來，美國人以芯片為武器，對我國高科技企業進行瘋狂打壓。所幸的是，事關我國命脈的國防等核心事業沒有受到影響，因為早在幾年前，我國就研發出了具有完全獨立知識產權的“龍芯”，誰也別想用它來卡我們的脖子！其中，被譽為“中國芯片之母”的黃令儀功不可沒。

生于憂患，從小種下科技夢

黃令儀原名廖文蒂，1936年出生在廣西全州縣，父親是廣西博物館的創始人和首任館長，母親是廣西化學研究院的第一代工作人員。

“小時候，日本鬼子的飛機經常來我們生活的桂林上空掃射或轟炸，記憶中我總是跟著父母東躲西藏，每日食不果腹，活著便是最大的幸運。”

黃令儀想不通，不止一次地問媽媽：“聽說日本離我們國家很遠，我們又沒惹他們，他們為什么要轟炸我們？搞得我們連學都沒法上了。”媽媽含淚告訴她：“因為我們國家太貧窮，太落后了！孩子，你要記住，在這個世界上，落后就會挨打。你長大后，一定要好好讀書，用知識報效國家……”

從那以后，在黃令儀心里，就埋下了一顆種子：將來一定要好好讀書，讓祖國不再挨打。

新中國成立時，黃令儀正在桂林桂山中學讀書，因為父母舊時代的身份問題，一時沒安排工作，一家人連吃飯都成了問題，也拿不出錢來供她讀書。黃令儀不甘心，實在走投無路之際，她找到學校團委書記。團委書記知道她是個品學兼優、好學上進的好學生，就頂著壓力為她開具了免學費和發放助學金的證明。

當黃令儀拿著證明跑回家時，媽媽摟著她喜極而泣：“孩子，你做得對！人只要有飯吃，就不能放棄讀書。不過你要記住，是國家給了你繼續讀書的機會，你一定要努力學習，將來報答國家。”黃令儀拼命點頭。

高中畢業后，黃令儀如愿考上了華中工學院（現華中科技大學）。她知道上大學的機會來之不易，所以學習起來特別刻苦，各方面表現優異。大學畢業后，她被學校選派送往清華大學進修，“當時國家正大力發展科學事業，清華大學為此開設了半導體專業。于是，我成了清華半導體專業第一屆學生。”

半導體是集成電路（芯片）的基礎，從此，黃令儀與“微電子學”結下了終身之緣。

好事多磨，退休之后擔重任

黃令儀清華大學學成返回母校華中工學院后，創辦了半導體專業和實驗室：“我清楚地記得第一次走進實驗室的樣子——四壁徒墻，空空如也。只有一個身穿白大褂的小伙子，蹲在一個電爐旁邊，爐上有一個玻璃燒杯，里面有幾塊指甲蓋大小的紫藍色硅片，這就是當時要做的二極管。”

雖然條件艱苦，卻無法阻擋黃令儀做科研的熱情。她帶著助手攻關，凡事都盡量自己動手，幾天幾夜不睡覺是常有的事。只用了幾個月的時間，他們就研制出了半導體二極管。

然而，當時正處于“三年困難時期”，由于糧食緊張，國家調整了方針，學校半導體專業不得不下馬。得到消息后，黃令儀大哭著跑到領導辦公室：“我們剛剛開了個好頭，怎么能讓它胎死腹中呢？我知道吃的糧食緊張，可國家要發展，就離不開工業，而半導體是工業未來的‘糧食’啊！”

但任憑她喊破嗓子，也無法改變國家的政策。她只好服從分配，前往中科院計算所工作。

國家當然也知道微電子的重要性，所以“三年困難時期”剛結束，1965年又上馬了微型計算機項目，并且把這個項目交給了黃令儀和她的同事們。在團隊的不懈努力下，第二年8月，黃令儀等人便研發出了中國第一臺微型計算機“156組件計算機”，得到了周恩來總理的表揚。我國靠著這臺微型計算機，把第一顆人造地球衛星送上了天，成為世界上第五個擁有自主知識產權衛星的國家。“當從收音機里聽到衛星上傳回地球的《東方紅》樂曲時，我們整個團隊都哭了……”

成績雖然不俗，但黃令儀心里有數：任何科研項目都是系統工程，僅靠單打獨斗是不行的。比如雖然科研出了微型計算機，但計算機中的很多零部件都是從國外買來的，我們必須研制出自己的芯片才行。她一邊調整研究方向，一邊不停地向領導建言。

1973年，中科院啟動013大型通用計算機研制，加強對芯片的研究。當時，國外對中國封鎖得很厲害，很難找到資料，黃令儀和團隊靠頑強的意志，一點一點地摸索，終于研制出性能穩定的存儲器，并獲得1978年全國科學大會重大成果獎。這個成果，在當時已非常接近世界先進水平了。此后，黃令儀帶領的研發小組先后在1980年和1983年獲得國家科學進步一等獎和科技成果二等獎。

不料正當黃令儀的研發越來越順利的時候，由于經費緊張，大規模集成電路的研究難以為繼。黃令儀憂心忡忡，她又去找領導：“曾有美國科學家說，美國可以隨時關閉中國發電廠的發電機，讓我們再也打不開！美國這份自信就是來自于對芯片的壟斷，而任何電子產品尤其是關乎國家安全的戰機、軍艦和導彈，一旦離開了芯片，等于廢鐵一堆，甚至可能被敵人操控調轉槍頭打向我們自己。芯片不僅決定了一個國家的核心競爭力，還關系著國家安全，不能停。”

但任憑她怎么爭取，科研所也只有關門大吉……

萬般無奈中，黃令儀到微電子中心報到了。此時已是1986年底，半百之年的黃令儀開始了CAD的研究。

1990年，黃令儀被公派前往美國的一家公司進行合作。當她聽說加州一個城市正在舉辦一個國際芯片的展覽會時，便專程去看一看。偌大的展覽會上有成千上萬個攤位，但她跑遍了全場，卻沒有找到一家中國的攤位。黃令儀既震驚又心痛，還有尷尬。她心里有數，在上世紀60年代，我國的集成電路研究某些方面甚至領先于世界，可如今僅僅20多年過去，差距卻已是天壤之別。

黃令儀暗自下決心：我們一定要設計出一塊高水平的芯片來參加世界級的展覽，以洗刷恥辱。

回國后，黃令儀潛心鉆研各種集成電路的設計方法，用戶包括華為的程序控制芯片、計算機的模糊控制芯片等等，取得了兩個發明專利。經過不懈努力，2000年，她設計的芯片被推薦參加在德國紐倫堡召開的世界發明博覽會，并獲得了銀獎。

這個成績雖然優異，可中國依舊沒有能力獨立制造出屬于自己的芯片，因為中國缺的不僅是設計芯片的工藝，還有制造芯片的設備。

砥礪前行，祖國媽媽挺胸膛

2003年，中國微電子所與計算所正式簽訂合同，成立了“龍芯”實驗室。領導首先想到邀請黃令儀牽頭開發“龍芯”芯片。當時黃令儀已經67歲，剛退休回到桂林養老。領導擔心她不愿意，特地找她的愛人晉紅先生做思想工作。黃令儀當即表示：“看到我國芯片技術比國外落后那么多，我哪能安心養老？感謝你們看得起我這個老太太，我愿意為祖國的芯片研發貢獻出全部能量！”

黃令儀說，現代化沒有芯片寸步難行。“前些年，‘宇航級’的芯片一直壟斷在美國的一家公司手里，中國必須通過‘首腦級別’的外交，才能買到一些。但像殲-20這類先進戰機使用的芯片，你花多少錢，人家都不會賣給你。據統計，2015年前后，我國每年向美國進口芯片的總價值超過2000億美元，折合人民幣超過1.5萬億元，成為我國每年進口量最大的產品。西方國家利用在芯片上的技術優勢，一直在遏制著中國的發展。”

在黃令儀帶領的團隊不懈努力之下，僅僅3年多時間，中國首顆國產芯片“龍芯1號”問世。接著，團隊再次成功研發出“龍芯2號”。這顆芯片的性能已經超過了當時的國際平均水平，功耗也是遠遠低于國外同類芯片，這標志著中國在芯片領域的發展跨越了一大步。

“龍芯2號”芯片很快就被廣泛應用到我國各個領域，特別是2015年，我國發射了首枚搭載“龍芯”芯片的北斗衛星。美國人為之震驚，因為此次北斗衛星上天，說明中國芯片已完全脫離他們的掌控，他們無法再對中國芯片領域進行干涉了。

然而，“龍芯2號”的廣泛應用并沒有令黃令儀止步不前。2018年，在黃令儀82歲高齡時，她帶著團隊又研制出了新一代“龍芯3號”，讓我國的復興號動車實現了百分之百國產化，讓殲-20的雷達裝上了中國芯，讓北斗衛星也裝上了中國芯。2019年12月，83歲的黃令儀再次取得重大突破，她主持的龍芯3A/3B4000系列工程機械處理器，性能追上了美國AMD公司的“挖掘機”CPU水平。

2020年1月，中國計算機學會給黃令儀頒發了“CCF夏培肅獎”。獲獎理由是：“黃令儀在長達半個多世紀的時間里，一直在研發一線，參與了從分立器件、大規模集成電路到通用龍芯CPU芯片的研發過程，為我國計算機核心器件的發展作出了突出貢獻。”

如今，已經86歲高壽的黃令儀院士仍活躍在科研前線，帶領著新一代的科學工作者保持初心，砥礪前行……