5位本科生4個月造出芯片畢業(yè) 如何評價國科大‘一生一芯’計劃？

　　一級緩存，相當于那個離你更近的但是容量更少的書架。但奇怪的是，加入預(yù)取器后，芯片的性能反而受到了影響，芯片的信息處理速度變慢了。

　　她花了一個月的時間來找問題，一個一個排查、修改和調(diào)試。后來，張林雋被提醒說，可能是預(yù)取器放置的位置不對。“哎，很崩潰，之前寫的東西就沒用了，又要重來。”將預(yù)取器挪到二級緩存后，困擾她一個月的問題終于消失了。

　　在真正動手之前，沒人想過，問題竟然會在這等著他們。

　　參與“一生一芯”計劃的五位學(xué)生，從左至右依次為王華強、張林雋、金越、王凱帆和張紫飛

　　“我們只是知道了從山底到半山腰的路怎么走”

　　2019年12月，這款芯片的設(shè)計版圖正式提交，基于中芯國際110nm工藝完成投片。

　　平時上課或者比賽，學(xué)生也需要從零開始完成一次芯片設(shè)計。但在課堂實踐中，并不需要測試得太完備，只要設(shè)計出的芯片能通過老師給的幾個測試點，就算成功。在“一生一芯”計劃中，沒有這些被預(yù)先設(shè)計好的“測試點”。你必須考慮全面，細心謹慎。

　　無可否認的是，壓力更大。

　　此前的芯片設(shè)計，更像是“紙上談兵”，成功了固然好，失敗了好像也無所謂。但是這次，投入真金白銀去流片，能不能用，幾個月的努力會不會打水漂，流片后就能見分曉。

　　這是第一期“一生一芯”計劃，大家都希望能開個好頭。等待的日子，他們忐忑又興奮。

　　2020年4月23日，學(xué)生們從微信群里得知，他們親手設(shè)計的處理器芯片返回了。

　　但這并不是終點，還需要進行測試驗證。

　　“從底層PCB版圖、內(nèi)存顆粒到中間處理器設(shè)計、再到上層操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件，每個層次都可能出問題。哪怕一個小問題，都會造成芯片無法正常工作。”包云崗說。

　　這段測試經(jīng)歷，同樣也是一波三折，甚至有點戲劇性。

　　芯片回來后，團隊里的老師們上手測試了幾顆，結(jié)果芯片真的就是塊“磚”，沒有任何輸出。一陣忙亂后他們才發(fā)現(xiàn)，原來是主板上的一根電源線接錯了，芯片“出師未捷身先死”，被燒壞了。

　　后來，又因為一個串口時鐘頻率設(shè)置問題，芯片性能始終不正常。折騰了一段時間，芯片才被調(diào)整到最佳狀態(tài)。

　　6月2日，在畢業(yè)答辯現(xiàn)場，王華強展示了芯片的工作流程。

　　后來，王凱帆還將國科大操作系統(tǒng)課程上同學(xué)們自己編寫的UCAS-Core移植到了COOSCA核上，用自己寫的CPU，運行了自己寫的操作系統(tǒng)。

　　到深圳后，張紫飛才第一次看到自己設(shè)計的芯片。

　　“第一次看到時就覺得，這芯片比我們想象得小啊，好像還有點簡陋。”張紫飛開玩笑道，“但是母不嫌兒丑嘛。”

　　國科大的學(xué)生將自己的母校簡稱為“果殼”，所以，果殼（nutshell）也就成了“一生一芯”計劃首款芯片的正式名字。

　　王華強在今年7月RISC-V年中技術(shù)研討會上介紹了果殼的設(shè)計細節(jié)和開發(fā)過程中的經(jīng)驗體會。

　　9月3日，王華強將代表團隊向全球同行介紹“果殼”的設(shè)計，這也將是“果殼”首次在國際舞臺上亮相。

　　“國科大學(xué)生硬核畢業(yè)證書”一度成為網(wǎng)上的熱議話題，但被當成“大神”膜拜的幾位學(xué)生，無意將這一項目做過多拔高。

　　金越打了個比方：“現(xiàn)在，我們只是知道了從山底到半山腰的路有多難走，還不知道從半山腰到山頂?shù)穆酚卸嚯y走。”

　　也正是因為攀過山、爬過坡，學(xué)生們知道自己都是新兵，經(jīng)驗和能力上都有欠缺，還需淬煉。