64位RISC-V 超硬核畢業證！本科生帶著自己設計的處理器芯片畢業！國科大“一生一芯” 計劃解讀
2020-07-26 16:14:02 整理自中國青年報、IT之家等7 月 25 日，中國科學院大學（以下簡稱 “國科大”）舉行新聞發布會，公布了首期 “一生一芯”計劃成果——在國內首次以流片為目標，由五位 2016 級本科生主導完成一款 64 位 RISC-V 處理器 SoC 芯片設計并實現流片，芯片能成功運行 Linux 操作系統以及學生自己編寫的國科大教學操作系統 UCAS-Core。
國科大計算機科學與技術學院院長、中國科學院計算技術研究所所長孫凝暉院士對 “一生一芯”計劃做了總體介紹。他指出，處理器芯片被公認為芯片產業皇冠上的明珠，設計復雜度高、難度大。我國處理器芯片設計人才嚴重緊缺，如何加快此類人才的培養規模與培養速度，是我國迫在眉睫的難題。
針對處理器設計人才危機，國科大于 2019 年 8 月啟動了 “一生一芯”計劃，目標是通過讓本科生設計處理器芯片并完成流片，培養具有扎實理論與實踐經驗的處理器芯片設計人才。孫凝暉表示，國科大踐行 “硅上做教學”理念，旨在充分發揮獨特的 “科教融合”辦學優勢，通過打造 “一生一芯”計劃這樣具有貫通性和挑戰性的實踐課程，來貫通本科階段計算機系統課程的核心知識點，形成具有國科大特色的處理器芯片設計人才培養方案。
孫凝暉宣布，經過 9 個月的努力，由國科大 2016 級計算機學院本科生金越、王華強、王凱帆、張林雋和張紫飛等五位同學參與的首期 “一生一芯”計劃取得圓滿成功，五位本科生實現帶著自己設計的處理器芯片畢業這一目標。孫凝暉表示，“一生一芯”計劃的愿景目標是在國科大實踐經驗的基礎上向全國輻射，幫助更多高校形成從處理器芯片設計到流片并運行操作系統的實踐課程，提高我國處理器芯片設計人才培養規模（“多”），縮短人才從培養階段到投入科研與產業一線的周期（“快”），力爭實現 3 年后在全國每年能培養 500 名學生，5 年后實現每年培養 1000 名學生，10 年達到每年培養 1 萬名學生。
2019 年 8 月 27 日，“一生一芯”計劃召開動員大會，制定基于教學處理器開發的技術路線。這需要學生進行各種探索性的嘗試、克服大量技術挑戰，才能實現流片目標。正是這種探索的過程，讓學生深入理解了處理器芯片的工作原理，并體會到探索性實踐的樂趣與成就感。2019 年 12 月 19 日，一款 64 位 RISC-V 處理器 SoC 芯片完成設計，并基于中芯國際 110nm 工藝完成投片；
2020 年 4 月 23 日，處理器芯片返回，經過調試測試驗證，芯片成功運行 Linux 操作系統以及學生自己編寫的國科大教學操作系統 UCAS-Core；2020 年 6 月 2 日，王華強同學代表 “一生一芯”團隊向畢業答辯委員會演示處理器芯片的功能，五位同學交出了一份超出預期的本科畢業設計 “答卷”。這標志著首期 “一生一芯”計劃取得圓滿成功。
學生們將這款處理器芯片命名為 “果殼（NutShell）”，與 “國科”發音相同。他們希望通過自己設計的處理器芯片來寄托對國科大深厚的情感。包云崗教授透露：“果殼”的設計源代碼已經向國際社區開源。
值得注意的是，去年國科大在本科新生錄取通知書中嵌入了“龍芯三號”芯片，號稱“最硬核錄取通知書”至今讓人記憶猶新。
而今年，國科大本科生已經拿到了‘超硬核畢業證書’。” 國科大副校長董紀昌教授表示，國科大將充分發揮科教融合優勢，培養更多國家緊缺的高技術人才，也歡迎更多優秀本科生加入第二期“一生一芯”計劃。
