胡伟武：中国人造“中国芯”

文/余玮

他带领战友们成功催生了中国第一枚通用CPU“龙芯1号”，从此终结了中国计算机产业“无芯”的尴尬历史，开辟出中国计算机事业的新纪元。

1958年8月1日，中国第一台数字电子计算机M103诞生，它的平均运算速度为每秒30次。时任中国科学院党组书记张劲夫命名其为“八一型”计算机。同时，为了纪念中国首台计算机的诞生，张劲夫风趣地为M103机起了个小名“有了”，寓意中国计算机事业从无到有的了不起的变化。

2002年8月10日，当中国人自己设计的通用高性能CPU芯片“龙芯1号”流片成功的时候，它的意义不亚于“有了”的诞生。从这一刻起，中国的计算机有了一颗“中国芯”。这标志着中国的计算机事业掀开了崭新的一页。

而今，“龙芯”长大了，骄人成绩获得了国内外的高度评价，曾入选“中国十大科技新闻”，并被写入我国九年制义务教育《科学（新课标）》和普通高等教育《大学计算机基础》。

胡伟武谈吐儒雅，身上有着知识分子的淡定和执着，对话之中渐渐呈现出创“芯”与创新的传奇足迹，笔者感慨不已的是他们以中国心造“中国芯”！

“没日没夜玩命”的时光充满诱惑

2002年8月10日清晨6时零8分，是一个在我国计算机领域里值得永远铭记的时刻。从那一刻起，中国结束了只能用外国的CPU造计算机的历史。一时间，世人记住了“胡伟武”这个名字。

“龙芯1号”处理器采用动态流水线结构，定点和浮点的实际运算能力都达到每秒2亿次以上，2002年9月26日，曙光公司发布了第一款具有完全自主知识产权的服务器。在这台服务器上，奔腾的就是“龙芯”。

2000年10月中旬，胡伟武应中科院计算技术研究所（以下简称计算所）领导的要求到母校中国科学技术大学进行招生宣传。回到了10年前在母校做试验时的实验室，忆及自己曾和另外一个同学一起做过一个处理器作为本科毕业设计——这是一个用400多个74LS系列的芯片搭起来的电路，能够运行8086指令系统中除了十进制和除法指令以外的所有指令。由于没有制版的费用，所有的连线都是手工焊的。“那次回去，我看到了我原来做的机器还静静地躺在那里。面对与10年前一样凌乱的实验室和满桌触手可及的芯片、电容、电阻、电烙铁，我有一种重操旧业的冲动，因为10年前那些没日没夜地与逻辑门、触发器、译码器、选择器玩命的日子对我产生了一种深深的诱惑，至今我还可以如数家珍地说出好多当年我用过的集成电路芯片的引脚定义。”睹物伤情，想起玩命的日子，他有了“重操旧业”的冲动。

2000年，中科院计算所正在筹备CPU设计项目，于是胡伟武给师兄、计算所系统结构室主任唐志敏打了个电话，主动请缨组建CPU设计队伍。

2001年5月，满怀着为我国信息产业发展做出一番事业的雄心壮志，研制“中国芯”的重任落在了年轻的课题组长兼党支部书记胡伟武研究员及其团队的身上。他认为，到2002年8月第一个完全自主设计的通用CPU在200多MHz的主频下跑起来，这一惊人的速度得益于正确的技术路线和一帮全力拼搏的年轻人。

研制开始时，胡伟武与同事们就确立了3条技术路线：一是坚持高起点，从高性能通用处理器入手，走跨越式发展的技术路线；二是坚持兼容性设计，他认为不兼容设计是导致我国处理器设计技术落后的重要原因之一，把兼容性设计当作通用处理器的生命；三是坚持稳扎稳打、步步为营的方针，设计中的每一步都经过反复验证。这也是胡伟武的作风使然。他把所训里的“求实、创新”发挥为“求实，求实，求实，创新”，就是针对目前国内科技界的一些浮躁现象提出来的。

2002年7月初，在最佳方案版图设计提交前，全组经过3天3夜的加班，终于完成了版图设计规则，通过了检查。这时，测试组报告，经分析最大延迟和布线分析出来的延迟不一致。检查发现是由于对跨时钟域的约束与实际不符。重新布线已来不及，胡伟武决定手工改版图，24小时后修改完毕，降低延迟0.6ns。但是当天下午5时，测试组发现整个处理器的1万多个触发器扫描链由于重连时的一个失误没有根据要求连出来。如果不能在交付方案之前改好，整个方案都会流产。

胡伟武回忆说：“我脑袋‘嗡’的一下，一句话也没说，就去了食堂吃饭，吃饭时想着在剩下一天多的时间内有没有修复的可能以及放弃试制‘芯’的后果。我实在不甘心放弃C方案的试制‘芯’，虽然前面已经有A方案和B方案保底，但C方案是最完美的：面积最小，有着成本最低、压降和电流密度最小、抗静电性能最好等优点，因此最有希望批量生产。”

胡伟武回到机房时全组都已知道这件事，看着他们经过连续熬夜的脸上除了眼睛外连嘴唇都没有一丝血色。他想，如果放弃，那大家今天晚上就可以回去休息了。“我把负责物理设计的几个人召集起来说了情况，没想到负责后端版图编辑的几个人马上就说他们可以手工再改版图。我心中一热，通知晚上8点全组开会，就回到自己的办公室。半个小时后，我在机房进行了动员。”

“不是100分就是0分，没有99分！”胡伟武马上开了个动员会，同时跟流片厂商协调要求宽限一天的时间。由于大家都十分疲惫，胡伟武要求任何一个小的修改都必须是一个人操作、两个人在旁边盯着。在接下来的两天两夜，大家把1万多个触发器分成十几条扫描链连出来了。直到完成了最后交付流片的所有工作，每个人都签了字，胡伟武心里默念道：“就这样了，没有什么可后悔的了。”CPU组正是经历了这样一个个不眠之夜，同时间赛跑，挑战身体和毅力的极限，终于迎来了光明的一天。

谈到为芯片取名“龙芯”（英文名为“Loongson”）时，胡伟武动情地说：“龙是中华民族的图腾，希望‘龙芯’能不断缩短与世界最先进水平之间的差距。”

2003年10月17日凌晨1点10分，一按电源开关，显示屏一阵跳动，在启动了一个简单的BIOS系统以后，开始启动Linux操作系统，一切都很顺利，“龙芯2号”诞生了。4点30分，“龙芯2号”通过了所有测试。兴奋之中的胡伟武拿出硅谷朋友送的一瓶XO，每人用纸杯庆祝了一下……

“我还曾从科大把我做的那台在校用过的机器搬了回来，我现在称这台机器为‘龙芯0号’。”胡伟武笑笑说，如果没有这台“龙芯0号”，就可能不会有今天的“龙芯1号”“龙芯2号”……

龙芯党支部的战斗堡垒作用

胡伟武，著名计算机系统结构专家、龙芯CPU首席科学家，被誉为“龙芯之父”。现为中国科学院计算技术研究所研究员、博士生导师，龙芯中科技术有限公司总裁，国家杰出青年基金获得者、“中国青年五四奖章”获得者，十一届全国人大代表，十届全国青联委员、十一届全国青联常委。

胡伟武出生在浙江永康的一个教师家庭。小时候，在胡伟武家的墙上挂着一块小黑板，上面定期更换着“每日一句父亲赠言”。这是他家家教的一道独特风景。因为工作忙，不能与孩子有太多的交流，父亲就把本想千叮咛万嘱咐的话浓缩成一句句赠言，引导孩子做人。1986年6月，品学兼优的胡伟武在永康县第一中学学习期间加入中国共产党。“刚入党时的想法很简单，觉得入党是很光荣的，党员是先进分子，但是对党员为什么先进的深刻内涵还没有清楚的认识。在我入党的支部会上，几位老师党员的寄语让我对党有了进一步的认识。其中一位老师说：入党就是为了吃亏。还有一位老师说：一个人组织上入党只有一次，但思想上入党是一辈子的事。最后支部书记说：共产党员面对困难时一般都能正确对待，难的是如何面对荣誉和利益。这些话都成为我铭记终生的警句。”

胡伟武（前排中）指导研究生

这年9月，胡伟武以浙江永康县高考状元的身份进了“中国科学家的摇篮”——中国科学技术大学。谈起中科大的学习生活，胡伟武兴致勃勃：“科大的基础教育非常扎实。虽然是计算机系，但受到的理科教育与基础学科一模一样，像数学用的就是数学系的教材，物理用的就是物理系的教材，而且会由最好的教授上基础课。我们在第3学年的第2个学期就进入各种实验室。进入实验室可以使学生受到很好的实践能力培训，我当时做的东西写成硕士论文也没有问题。”

“迎接着永恒的东风，把红旗高举起来，插上科学的高峰！科学的高峰在不断创造，高峰要高到无穷，红旗要红过九重……”中国科技大学校歌《永恒的东风》时时吟唱在胡伟武的心底。中国科技大学首任校长郭沫若提出的“红专并进，理实交融”构成了中科大经久不衰的优良校风，胡伟武推崇并实践着。科教报国成为这位科大人追求卓越、不断创新的不竭动力。

1991年7月从中科大毕业后，他免试进入中国科学院研究生院攻读博士学位。读博期间，他师从著名计算机系统结构专家夏培肃院士，老先生身上的谦虚、严谨的治学态度和高度的责任心使他受益终身。“我在1995年6月完成博士论文初稿，一直到1996年2月29日才答辩，中间夏老师帮我修改了26稿，手把手地教会了我如何做学问。现在，我有了自己的学生。每次他们叫我老师的时候，我总是感到一种责任，生怕误人子弟。”夏培肃的言传身教使他真切地体会到，做学问首先是做人，他也同样以此来教导自己的学生。他总是不断强调给予年轻人更多的机会，“我希望我的学生能够比我‘厉害’”。

从本科到硕士、博士，胡伟武一直是在国内，可以称之为真正的“本土派”，而他更将自己戏称为“土鳖派”。出国深造的机会对于他应该说是很多的，他的博士论文曾获“中科院院长奖学金特别奖”、首届“全国百篇优秀博士论文”，其中的一个奖励就是公费出国。但胡伟武仍决定一直留在国内，这也和他导师的影响有关。“我的导师始终告诫我们要立足国内，更何况国内的科研环境并不比国外差。特别是近几年，国家每年投入的经费越来越多，国外哪儿找去？”因此，他心甘情愿地做个“土鳖派”。

被誉为“现代信息技术灵魂”的芯片产业，已经成为各国综合国力竞争的重要砝码。言及龙芯研发的体会，胡伟武说：“自主创新首先要有信心和勇气，没有勇气，落后者永远落后，有了勇气去实践，落后者才有可能成为赶超者。”作为龙芯课题组的组长，胡伟武号召整个小组“又红又专，但首先是红”。龙芯走的是节约型的信息化道路，通过高性能、低成本、低功耗的处理器设计，大幅度降低我国信息化的成本，坚持信息化为广大人民服务。

“高性能CPU（中央处理器）芯片，在计算机系统中相当于人的大脑，负责计算机系统几乎所有的计算工作，它是信息产业的基础部件，也是信息领域最关键、最核心的技术，有‘芯片珠穆朗玛峰’之称。长期以来，我国计算机芯片全部依赖进口，给国家安全带来了潜在的威胁。”胡伟武说，多年以来，全世界CPU芯片的生产被英特尔等少数几家跨国公司垄断，由于我国在该领域缺乏自主的处理器设计技术，使国家信息产业严重受制于人。他认为，为了保证国家信息安全，支撑信息产业发展，中国必须要有自己的高性能处理器。龙芯在能力建设方面，坚持自主创新，坚持又红又专的人才培养，重视团队战斗意志的锻造。龙芯的使命就是为我国建立自主可控的计算机和软件工业体系做贡献，为广大人民群众服务。

由于处理器芯片的研制具有难度大、周期长、成本高的特点，“容不得有半点疏忽，有时候一个很小的疏忽就会浪费纳税人数以百万计的钱。因此带领像龙芯这样一个课题组做通用处理器这种复杂度的研制，需要十分小心，每天都是战战兢兢地过日子，尤其是快流片的前几天，几乎每天都有意想不到的事情发生”。一个有灵魂的团队是一个坚韧的团队、是一个无坚不摧的团队。胡伟武十分欣慰：经过多年的发展，龙芯课题组已经成为一支富有战斗力的队伍，一支在科研工作中能啃硬骨头的队伍，一支在项目攻关中攻无不克、守无不固的队伍。“课题组的广大党员经历了种种考验，在龙芯处理器的研制中发挥了应有的先锋模范作用。”他认为，个人成长的每一步，都离不开党的培养和人民的培养。“祖国培养了我们这么多年，从小学、中学、大学到硕士博士，有多少人付出了心血。我们没有理由不回报社会。青年人只有把自己的命运和国家民族的命运紧紧地联系在一起，才能有无穷的动力，我们的青春才会绽放出绚丽的光彩，自己的事业也才能成功。”

近些年来，龙芯党支部先后获得中科院“杰出成就奖”“重大创新贡献团队”“创新文化建设先进团队”“先进基层党组织”以及“中央国家机关五一劳动奖”和“全国先进基层党支部”等殊荣。

求实拼搏勇做“创新英雄”

胡伟武把芯片当作自己的儿女却忽略了对自己女儿的陪伴。以至于女儿说：“你就知道做你的CPU，不要我们娘俩了。”每次想到这一切，胡伟武就忍不住眼眶湿润。

有一次，胡伟武带着龙芯的设计团队参加中央电视台的一个节目。快结束的时候，他请求摄影师把镜头对准坐在观众席的团队成员，“我们团队的这些姑娘、小伙子们平时都很忙，难得回家一次，请摄影师把镜头对着他们，让他们的父母也能在电视上看到他们。”

做学问除了耐得住寂寞，还要经得住诱惑。胡伟武说：“人克服不了心魔，就会走火入魔。做学问也是一样，学问增加一尺，心魔增加一丈。最主要的心魔就是欲望。克服不了这些心魔，学问就增长不了。尤其是很多年轻有为的科研人员，需要克服诱惑。中关村到处是诱惑，年轻人如果修养不高，很容易迷失自己的方向。”

“任何事情都是从小事做起的。龙芯课题组墙上有几个字：求实，求实，求实，创新。三个‘求实’一个‘创新’。有了理想后，一切要从最基础做起。这两者是高度统一的。”胡伟武说，创新要狠。“我干了这行，别人就没法干了，这就是创新。”

胡伟武说，一定要坚信我做得好不是因为我的运气比别人好，也不是因为我比别人聪明，而是因为我比别人努力。他说自己在中科大5年里，没去过大蜀山，没去过董铺，没去过巢湖，没去过黄山，只坐过1路公共汽车。“我小学的志向是当工程师，戴着帽子拿着图纸，觉得这样很光荣。大学毕业时我用400多个芯片做出了8086，一个能跑的实验机，我现在把它叫作‘龙芯0号’。当时觉得到中科院计算所能够真正做计算机，哪怕让我在真正的计算机里做一个小电路板，我也愿意。结果现在做的事情，比我小学和大学的志向要大很多，几亿个晶体管集成在一起，已远远超出我的所有预期。”胡伟武说，自己是计算所最用功的研究员。“一般的情况下，每天早上8点我到办公室，晚上11点离开，礼拜六也在，礼拜天休息半天。从小学到大学，我一直很用功，比别人努力。我们国家要发展，个人要发展，凭什么比他人强？智商比别人高？不是！基础比别人好？不是！除了艰苦奋斗还是艰苦奋斗，没有其他方法。这是我的体会。”

在胡伟武看来，实践是最好的课堂，实践中学到的东西远比书本上学到的要多很多。“我有个习惯，每天不看点东西就觉得难受。如果今天东跑西跑当专家，什么也没看，那回去后躺在床上很难受。要养成终身学习的习惯，从书本学习的是间接经验，直接经验是从实践学习得来的。多学习一些哲学和辩证法，对我们很有好处。”

“现在龙芯的产业化应用正蓬勃发展，非常良性地在循环，政府也支持。”胡伟武十分自信地说，“中国的整体科研实力，在我看来是相当强的，尤其是现在，趋势越来越明显，在很短的时间内，包括在芯片领域，已经很有建树了，已经打破了西方的数字霸权。甚至我相信，在全世界，只有中国才能打破这样一个局面，没有第二个国家或地区能够挑战西方的数字霸权。”龙芯人说这是因为“我的中国心”！

胡伟武曾获过很多奖励或荣誉，对此他这样看待：“荣誉这个东西就像银行里的贷款，我不该有这么多，但它非要贷给你，这是要还的。荣誉当然是一种鞭策，但同时也是一把双刃剑。李国杰院士也经常告诫我们，年轻人千万不要被这个东西捧杀。实际上科研人员离这种名利越远越好。”他说，这些荣誉使他在工作中更加战战兢兢、如履薄冰，一定要努力做到名副其实，否则晚上就睡不着觉。

面对成绩，龙芯人没有丝毫骄傲，一心扎到工作中；面对困难，龙芯人时刻保持高昂斗志。“龙芯”已成为一种精神，成为科技与文化积累的结晶，成为创新文化建设的精髓，不断发扬光大。

“在我心中，曾经有一个梦，要让子孙不再忍受屈辱的痛……用我们热血化作龙芯成功，我们求实拼搏勇做创新英雄……”这是龙芯组的组歌《创新英雄》。正是有了这份勇气和执着，胡伟武和他的研制团队才登上了科技的高峰，用青春和热血、理想和激情，演绎了一曲昂扬奋进的赞歌。