2023 年深冬,中科院计算所的实验室里,84 岁的黄令仪正俯身调试一台服务器。屏幕上跳动的代码流中,“龙芯 3A6000” 的字样格外醒目 —— 这款我国自主研发的通用 CPU 芯片,性能已逼近国际主流产品。老人布满老年斑的手指在键盘上翻飞,动作精准如年轻时。“再快 10%,就能赶上最新的制程了。” 她喃喃自语,眼角的皱纹里藏着半个多世纪的芯片情结。从 1960 年投身微电子研究,到 2001 年牵头研制龙芯,这位 “龙芯之母” 用一生的突围,为中国芯片产业撕开了一道自主创新的口子。

黄令仪:“龙芯之母” 的芯片突围战
一、逐梦起点:从算盘到芯片的初心
1936 年,黄令仪出生在广西南宁的一个教师家庭。少女时代,她常在父亲的书房里摆弄算盘,算珠碰撞的脆响里,藏着对数字的敏感。1956 年,考入清华大学无线电系的她,在课本上第一次见到晶体管的结构图,“那么小的东西,竟能撑起整个电子世界”。毕业后,她被分配到中科院计算所,参与我国第一台大型计算机 “104 机” 的研制。
1965 年,黄令仪在调试 “104 机” 时遭遇难题:计算机的核心部件依赖进口晶体管,一旦国外断供,整个项目就会停滞。“那天我拆开机箱,看着密密麻麻的外国元件,心里像被针扎一样。” 她在日记里写道。此后三年,她带领团队攻关,用国产材料研制出锗晶体管,让 “104 机” 摆脱了对外依赖。这是她第一次尝到自主创新的滋味,也埋下了 “中国必须有自己的芯片” 的种子。
改革开放后,黄令仪赴美国斯坦福大学访问。在硅谷的芯片工厂里,她看到自动化生产线每分钟能生产上千片芯片,而国内还在手工焊接电路。外国专家半开玩笑地说:“你们要赶上我们,至少需要 30 年。” 这句调侃,成了她后来常挂在嘴边的 “警钟”。1990 年代,我国计算机产业迎来爆发期,但核心 CPU 芯片完全依赖英特尔,“每台电脑都要给国外交‘芯片税’”。黄令仪在一次行业会议上拍案而起:“别人能做的,我们为什么不能?”
二、破壁之战:龙芯的 “无米之炊”
2001 年,65 岁的黄令仪接到中科院的任务:研制中国首款通用 CPU 芯片。当时的条件堪称 “三无”:无成熟架构,无先进制程,无资金支持。她带着 5 名年轻研究员,在一间不足 20 平方米的实验室里启动了项目,桌上的示波器还是 1980 年代的老古董。
“龙芯一号” 的设计是场硬仗。没有国外架构授权,黄令仪就带着团队从指令集开始 “重造轮子”。她把自己关在实验室,每天工作 16 小时,对着厚厚的外文资料逐字翻译,笔记本上画满了电路草图,铅笔芯用秃了一根又一根。2002 年春节,团队在验证芯片逻辑时发现一处致命错误,黄令仪带着大家在实验室守岁,大年初一凌晨三点,当错误被修正,这位 66 岁的老人竟像孩子一样跳了起来。
芯片流片(试生产)是更大的考验。国外工厂拒绝为中国团队代工,黄令仪辗转联系到国内一家小厂,对方的工艺精度只能达到 0.25 微米,比国际主流水平落后两代。“哪怕用土办法,也要把芯片做出来。” 她指导工厂改造设备,用手工校准替代自动对位,最终让 “龙芯一号” 在 2002 年 9 月成功流片。当测试仪器显示芯片能稳定运行时,黄令仪抚摸着那片指甲盖大小的硅片,上面的电路纹路在她眼中 “比任何花纹都美”。
2005 年,“龙芯二号” 研制进入关键期,黄令仪却被查出眼底黄斑病变,医生警告她必须静养。但她瞒着团队,每天滴着眼药水坚持工作,直到一次会议上突然看不清屏幕,才被弟子们强行送进医院。术后第二天,她就戴着老花镜和放大镜回到实验室,“芯片的进度,一天也耽误不起”。
三、坚守一线:80 岁的 “芯片新兵”
2010 年,74 岁的黄令仪本该退休,却接受了龙芯公司的邀请,担任总设计师。此时的龙芯已应用于政务电脑,但性能与国际顶尖产品仍有差距。她提出 “三步走” 战略:先满足基本需求,再追赶性能,最终实现超越。
为攻克多核技术,黄令仪带领团队进行了 1000 多次仿真测试。2015 年,“龙芯 3A3000” 研发时,芯片的缓存一致性出现问题,导致运算效率骤降。她连续一周泡在实验室,绘制出 100 多张时序图,最终找到症结。当芯片性能提升 40% 的那一刻,她累得趴在工作台上睡着了,桌上还摊着没吃完的盒饭。
2020 年,84 岁的黄令仪仍保持着每天到实验室的习惯。疫情期间,她担心项目停滞,索性搬到办公室住了两个月,床就是两张拼接的椅子。弟子胡伟武劝她休息,她却说:“我多干一天,龙芯就能早一天赶上国际水平。” 在她的推动下,“龙芯 3A5000” 采用自主指令集,性能达到英特尔 i5 处理器水平,成功应用于北斗导航、工业控制等关键领域。
黄令仪的办公室里,放着一个特殊的陈列柜:从 1960 年代的锗晶体管,到 2023 年的龙芯芯片,大小不一的元件见证着中国芯片的进化史。最显眼的是一枚被她磨得发亮的龙芯一号,旁边写着:“起点不决定终点,自主才有出路。”
四、传承密码:不止于 “芯” 的突围
“搞芯片不能只靠聪明人,更要靠肯坐冷板凳的人。” 黄令仪常对年轻人说。她培养的 200 多名弟子,大多扎根在芯片领域:胡伟武成为龙芯公司董事长,带领团队突破 7 纳米工艺;张福新主导研发的嵌入式芯片,已用于我国高铁控制系统。
2018 年,黄令仪发起 “龙芯人才计划”,将自己的奖金全部投入,资助高校开展芯片研究。在她的推动下,全国已有 50 多所高校开设龙芯相关课程,“让学生们从一开始就接触自主技术”。她编写的《CPU 设计原理》教材,被奉为行业经典,书中扉页写着:“创新不是颠覆,而是在传承中突破。”
面对 “中国芯” 的未来,黄令仪有清醒的认知:“龙芯只是起点,真正的突围需要整个产业链的成熟。” 她积极推动芯片设计、制造、封装测试的国产化协同,促成多家企业联合攻关,让龙芯的国产化率从最初的 30% 提升至 95%。
五、结语:芯片上的中国心
2023 年,黄令仪获得 “国家最高科学技术奖”。在颁奖现场,她展示了一枚龙芯芯片:“这上面的每一个晶体管,都刻着‘自主’两个字。” 当被问及成功的秘诀,她笑着说:“没什么秘诀,就是不服输 —— 别人越是卡脖子,我们越要挺直腰杆。”
从青丝到白发,黄令仪的突围战持续了六十余载。她经历过 “造不如买” 的争议,也见证了 “卡脖子” 的痛切,但从未动摇过自主创新的信念。龙芯的突破,不仅打破了国外垄断,更证明了:中国的科技工作者,有能力在任何 “无人区” 开辟道路。
如今,当龙芯芯片在航天器、核电站中稳定运行时,我们看到的不仅是一块硅片的力量,更是一个民族不甘落后的倔强。正如黄令仪所说:“芯片很小,但它承载的,是大国的底气。” 这位 “龙芯之母” 用一生证明:真正的核心技术买不来、讨不来,唯有自主创新,才能掌握自己的命运。