打破封锁的希望！我国本科生毕业设计出芯片，美英芯片巨头无奈

打破封锁的希望！我国本科生毕业设计出芯片，美英芯片巨头也无奈

我国是世界上芯片用量最大的国家，同时也是进口量最大的国家，每年需花费3000多亿美元进口芯片，是我国进口量最大的产品。由于起步比较迟，我国在芯片设计，设计软件，制造，制造设备等方面与先进相比还有不少差距，这几年我国加大了这方面的投入，各方面都有了很大进步，特别是在存储芯片方面，可以说在不远的将来，我国的芯片依赖进口的状况大大缓解。
处理器芯片基础架构都在在国外
不过，在最重要的处理器芯片领域还有一个很大的隐患，就是芯片设计的基础都在国外。电脑处理器芯片是基于X86架构掌握在英特尔手里，移动设备处理器90%是基于ARM架构，这是一家英国的公司，其ARM含有美国技术，被日本软银收购，目前正准备再次出售，据悉会被美国公司收购。美国的禁令使华为的芯片设计不能再使用ARM新的架构，虽然华为已经买断了ARM V8架构，新的V9出来以后如果使用需要美国的批准。

两大架构垄断了全球处理器芯片的95%以上，随时有可能被卡脖子。国际上也有人不满这种垄断状况，于是一款具有开源精简指令集架构RISC诞生了，2010年第五代RISC-V出炉。RISC最重要的一点是开源，任何人都可以拿去开发，生产和销售，指令集为47条不再增加，你可以在指令集上拓展以开发差异化的芯片，成为可以打破垄断的希望。

因此，美国的英特尔和英国的ARM非常反对RISC-V，不希望它发展壮大，ARM的芯片设计就是基于早期的RISC架构，为了遏制RISC－V崛起，AMR还曾做过一个域名为riscv－basics．com的网站，从成本、生态系统、碎片化风险、安全性和设计保证上对RISC－V进行攻击。但对于希望打破垄断的国家和企业，自然希望它能发展，对此他们也无奈。
打破封锁的希望RISC--V
2018年阿里宣布成立平头哥半导体，2019年7月份阿里正式推出玄铁910，这是业界最强RISC-V处理器。日前全志科技宣布与阿里平头哥达成合作协议，将基于玄铁平台开发通用算力芯片，预计3年出货5000万颗。

同样是2018年11月中国开放指令生态（RISC-V）联盟在浙江乌镇召开的世界互联网大会上成立。该联盟旨在推动建立世界共享的开源芯片生态。
RISC-V的特点是精简、模块化、扩展性。只有47条指令集，但是正因为精简，要设计成为一个处理器对于一般企业而言，设计扩展就是比较重要的工作，因此需要大量懂得RISC-V，会设计的人才是发展RISC-V生态的基础。
中科院大学五名本科生设计出芯片
中国开放指令生态（RISC-V）联盟的秘书长是中科院大学教授，中科院计算所先进计算机系统研究中心主任包云岗，他一直在思考这个问题，如何做好开源芯片生态？ARM和X86成为垄断是因为大家都在做都在使用，只有让更多的人懂得RISC-V，会设计RISC-V芯片，让更多的企业使用该芯片，才能逐步建立起生态。

包云岗教授说干就干，2019年8月“一生一芯”计划启动，第一期在中科院大学找出五名学生，一起设计基于RISC-V的芯片。2019年12月，一款64位RISC-V处理器SoC芯片完成设计，并基于中芯国际110nm工艺完成投片。2020年4月23日，处理器芯片返回，经过调试测试验证，芯片成功运行Linux操作系统以及学生自己编写的国科大教学操作系统UCAS-Core。
包云岗教授虽然，这次设计的芯片属于教学芯片，还不是实际生产中使用的芯片，但对于我国培养芯片人才具有极其重大的意义。正式芯片流片费用是非常大的，需要几百万甚至几千万元，所以大学里学习芯片大多是老旧的理论，往往与实际工作不符，这也导致我国芯片人才缺乏。这次只花了几十万元，就培养出了有实际经验的芯片方面的人才。国科大希望将经验向有条件的学校推广，三年后每年培养五百名学生，五年后每年培养出1000名学生，十年后每年培养出10000名学生。

值得一说的，这五名学生全部保送到国科大研究生，继续在芯片领域充实理论和实践经验。
结语
我国在芯片领域与世界先进相比差距还是比较大的，而其根本原因在于人才的缺乏。我国台湾的芯片领域相对比较先进，是因为有大量在80年代90年代从美国回国的人才，芯片界的大腕如张忠谋、张汝京、梁孟松等无不是从美国回到台湾。大陆在这方面人才比较少，而我们自己大学因为教学因素培养出来的人才常达不到要求，是我国芯片不能达到先进很重要的原因。
这次教学设计是基于开源的RISC-V，对于推广这款指令集，打破国外的垄断同样有很重要的意义。可以说，培养人才，推广RISC-V是我国打破国外垄断和封锁的希望。
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