黃令儀：為“中國芯”傾盡一生

陳佳莉 李雷

中國科學院微電子研究所于近日發(fā)布訃告稱，該所退休干部黃令儀因病搶救無效，于2023年4月20日去世，享年87歲。快80歲時的黃令儀仍然每天上班，拖著鼠標在電腦上查電路。她說：“我這輩子最大的心愿，就是匍匐在地，擦干祖國身上的恥辱。”

黃令儀，對于普通大眾來說不是一個熟悉的名字，在芯片領(lǐng)域卻是響當當。

從二極管、三極管、大規(guī)模集成電路，到中國自主研發(fā)設計的第一枚CPU芯片，黃令儀見證并參與了中國微電子行業(yè)從無到有的發(fā)展歷程。退休之后，她繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱，成為龍芯研發(fā)團隊項目負責人之一，被譽為“中國龍芯之母”。

殲-20、北斗衛(wèi)星能夠擁有我國國產(chǎn)“心臟”，成功打破西方技術(shù)封鎖，背后都少不了黃令儀等一批芯片人的付出。

為了研發(fā)芯片，龍芯中科董事長胡偉武邀請65歲的黃令儀“出山”，親眼看到過這位老前輩有多拼。

與微電子學結(jié)下終生之緣

1936年，黃令儀出生于廣西南寧，祖籍廣西桂林全州縣兩河鎮(zhèn)魯水村。小小年紀的她，經(jīng)歷過山河破碎的絕望和流離失所的痛苦。成年后，她以優(yōu)異的成績考上華中工學院（今華中科技大學）。

1958年，黃令儀畢業(yè)后被推薦到清華大學半導體專業(yè)學習，從此與微電子學結(jié)下終身之緣。當時，清華大學半導體專業(yè)剛創(chuàng)辦不久，黃令儀等一批新生，肩負著將我國半導體專業(yè)發(fā)揚光大的重任。

兩年后，黃令儀學成返校，在華中工學院創(chuàng)建了半導體專業(yè)，并親自講授半導體器件與材料課。她帶領(lǐng)一批年輕的教工和學生，風風火火地創(chuàng)建了國內(nèi)首個半導體實驗室。

“什么都自己動手干，并研制出了半導體二極管。當時居然得到心中敬仰的時任科學院院長、著名詩人、作家郭沫若的視察及鼓勵，大家非常興奮。”黃令儀曾回憶。

上世紀60年代，黃令儀前往中科院計算所二室101組（固體電路組）工作，一心投入到科研工作中。

為了突破“兩彈一星”中的瓶頸，國家成立計算機所二部，專攻微型計算機和三極管等項目，這是中國第一個芯片研究團隊，黃令儀是團隊負責人。在缺資料、缺設備、缺人才、缺材料的情況下，她帶領(lǐng)隊員們嘔心瀝血成功研制出半導體三極管。

此后，在大型通用計算機研發(fā)過程中，為了能夠盡快研制出性能穩(wěn)定的存儲器，黃令儀和她的團隊一步一步開始突破。他們研制的芯片在1978年贏得了全國科學大會重大成果獎。此后，晶體管研發(fā)也取得了實質(zhì)性進展。

中國的集成電路和芯片發(fā)展開始向世界水平逼近，但差距依然明顯。

“琳瑯滿目非國貨，淚眼漣漣”

幾年科研中，黃令儀以出色的表現(xiàn)獲得肯定。1971年，集成電路研究室成立后，她被任命為負責人，為大型通用計算機研制半導體存儲器。

那時，國外封鎖得厲害，很難找到資料，她就帶領(lǐng)年輕的團隊一點一點摸索。成品率低的，不要！運行速度慢的，不行！運行速度快，但功耗太大的，也不行！只能靠笨辦法，把關(guān)鍵環(huán)節(jié)一一拆解，逐個突破。在大家的共同努力下，終于不負眾望，這一“咽喉”研制成功了。后來，他們研制的大型通用計算機通過鑒定后，投入使用，還獲得了1978年全國科學大會重大成果獎。

研究室初具規(guī)模后，黃令儀又負責了兩個集成電路的項目，并先后獲得1980年中國科學院科技成果二等獎、國家科學進步一等獎。

作為集成電路的載體，芯片的研發(fā)進展很快。可就在黃令儀躊躇滿志準備大干一番時，意外來了。那段時間，國內(nèi)有了一些聲音，認為自己造芯片不如去國外買。

不久，領(lǐng)導就正式通知她：“所里經(jīng)費太緊張，拿不出錢支持大規(guī)模集成電路的研究……”

黃令儀的大腦一片空白，剛走出樓門，她就失聲痛哭。

懷著悲壯的心情，1986年底，黃令儀為最后一位同事安排好崗位后，在萬般無奈中到新成立的微電子中心報到。沒有經(jīng)費，也沒有項目，她一遍遍懇求上級領(lǐng)導：“我們不要經(jīng)費，只要一個項目，到時按時交賬，如何？”

領(lǐng)導被黃令儀的執(zhí)著打動了，不僅給了項目，還給了不多的經(jīng)費。從此，她投入到CAD的研究中。50歲，走進一個新的領(lǐng)域，其艱難可想而知。閱讀門陣列的描述語言時，如同讀天書。從零開始，她一句一句“啃”，并不斷勉勵自己：“從此潛心識規(guī)律，風華正茂更如前！”

很快，黃令儀便讀懂了“天書”，當一家與日本人合資的洗衣機廠找上門來，希望幫助研制控制洗衣機的芯片時，她大膽接下了這個任務。當時，合資方日本人什么都給，唯獨洗衣機的芯片設計不給，中方只能高價買。少年時的強國志向再次化為動力，黃令儀夜以繼日地解決難題。

種種努力下，芯片終于研制成功了。沮喪的是，就在洗衣機廠準備批量生產(chǎn)時，日本人卻降價了，如果投入生產(chǎn)，就要面臨賠錢。黃令儀不禁悲嘆：“難道我們工作的價值就是逼別人降價？”

1989年，更大的刺激來了。那年，黃令儀被公派到美國一家公司進行合作。有一次，她去參觀一個國際芯片展覽會。看到歐美發(fā)達國家的芯片幾乎占據(jù)了全場的焦點時，她不甘心，在一周時間里，跑遍了成千上萬的攤位。可是，沒有一家來自中國。

黃令儀的心被失望占據(jù)。“1963年，我國集成電路的研究水平與國外是同步的啊，為什么現(xiàn)在差距如此大？”芯片就像她的孩子，30年來，她曾為此付出過巨大努力，然而，現(xiàn)實卻是如此殘酷。

痛苦中，黃令儀掉下了眼淚。那天，她在日記里寫道：“琳瑯滿目非國貨，淚眼漣漣。”

從此，她暗自下決心：一定要設計出一塊高水平的芯片來參展，洗刷恥辱。盡管這一年，她已經(jīng)53歲了。

回國后，黃令儀繼續(xù)研究集成電路，從建立版圖庫，到探究寄生參數(shù)對性能的影響，一切重新開始。這一時期，由她主導研究的兩個項目獲得了國家專利。

隨著黃令儀在業(yè)內(nèi)知名度的提高，2000年，有關(guān)單位推薦她去參加在德國紐倫堡召開的國際發(fā)明專利博覽會。這是我國第一次向外界展示芯片類產(chǎn)品，也是德國第一次邀請我國科研人員參加。黃令儀帶著研究成果來到了德國。

那次展會，黃令儀一行讓外國人感受到了中國的堅持與毅力。

“大約全國去了32人，別人攤位是一個公司，我們則是一個國，攤位小而擁擠，但畢竟突破了‘零。”黃令儀曾在自述中寫道，“歸國的大巴走了約一半車程，被通知我送的專利被評為銀獎。但是興奮之余，定下心來，仔細一想：芯片做出來了，沒有用，鎖在抽屜中，得了獎，又怎樣？它只是一張紙。”黃令儀心中始終不甘。

65歲再“出山”

2001年，65歲的黃令儀已經(jīng)進入退休生活，但她的志向還沒有實現(xiàn)。此時，中科院胡偉武教授等人向全國發(fā)出了打造中國芯的集結(jié)令。他們親自找到黃令儀，邀請她一起搞芯片。

對于這段回憶，黃令儀曾自述道——2001年12月左右，夏培肅院士的博士研究生林琦給我打電話，說夏培肅與李國杰所長要找我，希望我能幫助計算所的CPU做物理設計。第二天，一群年輕人坐在一個大會議室中，有人介紹了情況，又讓我參觀了他們研制成功的用FPGA燒成的CPU芯片，并提出了要求。

當時，黃令儀的回答是“請讓我考慮三天”。

會后，黃令儀問“你們有多少經(jīng)費”，回答是200萬元，但要留100萬培養(yǎng)研究生，頂多只能拿100萬做CPU。此時黃令儀心中一震，軟件費、投片費、人工費、返工費……這個經(jīng)費要差一個數(shù)量級！當時的她有點不敢接，只怕半途而廢、不了了之。

然而，黃令儀內(nèi)心深處，對計算所有著深厚的感情。最終，她還是毅然選擇加入龍芯研發(fā)團隊，成為項目負責人。

2002年8月10日，我國首款通用CPU“龍芯1號”研制成功。雖然性能上差距很大，卻真正打破了國產(chǎn)計算機無芯可用的歷史。

在黃令儀等芯片人的不懈努力下，“龍芯3號”等一大批國產(chǎn)高性能芯片應運而生，在很多領(lǐng)域發(fā)揮作用：復興號高鐵實現(xiàn)了100%的國產(chǎn)化；殲-20等先進軍事裝備，配套了相控陣雷達，換上了中國自己的“心臟”；北斗衛(wèi)星也裝上了中國芯，徹底打破了西方的技術(shù)封鎖。

黃令儀曾坦言，參加龍芯項目是她一生中最緊張、最艱苦的工作，然而也是心情最舒暢和感到最幸福的工作。

“因為它是如此的相似，一樣的激情滿懷，一樣的時代使命感，一樣的拼搏，一樣的為國家的需要，一樣的進展很快。”

2020年1月，黃令儀獲中國計算機學會女性科技工作者夏培肅獎。中國計算機學會的獲獎理由寫道：“黃令儀研究員在長達半個多世紀的時間里，一直在研發(fā)一線，參與了從分立器件、大規(guī)模集成電路，到通用龍芯CPU芯片的研發(fā)過程，為我國計算機核心器件的發(fā)展作出了突出貢獻。”

“受任于敗軍之際，奉命于危難之間”，黃令儀為了“擦干祖國身上的恥辱”，傾盡一生。