他靠打游戏,为中国芯片制造打出一条“快车道”

9岁上中学,14岁考入中国科学技术大学少年班,19岁时成为国产“龙芯1号”研发团队中最年轻的成员,24岁取得中国科学院博士学位,33岁荣获中国青年科技奖,今年又被评为“最美科技工作者”称号……

这一连串的光辉履历,简直是“开了挂”般的存在,完胜别人家的孩子!集这些光环于一身的就是中国科学院计算技术研究所研究员陈云霁,从2002年起,他一直从事国产处理器的研发工作,先后负责参与了多款龙芯处理器的设计。

“没有‘龙芯’,就没有今天的我。”陈云霁感慨道。而带他走上从事处理器体系结构研究和开发工作之路的“引领者”,竟是在他人眼中“没什么用”,甚至有些“浪费时间”的网络游戏。

打着游戏进芯片研发团队

别人眼中“天才”般的陈云霁,却坦言自己既不聪明也不刻苦,而且在少年班期间考试排名还经常垫底。但幼时家庭良好的启蒙教育,让陈云霁随时都能保有一颗好奇心,也让他更明白兴趣有时比成绩更重要。

少年班期间,学校给予学生根据自身兴趣选择学习方向的自由,看着周围同学竞相选择数学、物理等热门专业,陈云霁不仅陷入沉思,仔细思考自己的兴趣所在。“我喜欢打游戏,游戏带给我很多乐趣,也让我打心底里觉得计算机很有意思。”

就这样,到了大学,陈云霁加入了中国科学技术大学周学海教授所在的实验室,主要研究计算机体系结构,也就是研究如何利用晶体管搭建出计算机的“大脑”。尽管在这期间陈云霁做的都是一些给人“打下手”的工作,但他却很满足,也第一次感受到了与打游戏时所接触到的完全不同的计算机的独特魅力。

大四即将毕业时,他遇到了一件更令他兴奋的事情。当时,中科院计算所开始研制国产通用处理器“龙芯1号”,陈云霁听后不禁想到,要是自己也能参与国产通用处理器的研发,该有多好啊!

陈云霁的这个想法并没有半路终止,他决定考研,延续与计算机的缘分。最终,他被“龙芯1号”研制组组长胡伟武看中,2002年如愿进入中科院计算机研究所进行硕博连读,光荣成为了国产龙芯研发团队中最年轻的成员。

软硬兼施 珠联璧合

经历几年磨炼后的陈云霁摆脱了当初的稚嫩,在通用处理器的研发方面积累了丰富的实战经验。2008年,年仅25岁的陈云霁凭借努力,成为“龙芯3号”的主设计师之一。

与“龙芯1号”“龙芯2号”不同的是,“龙芯3号”对处理器性能有了更高的要求,需要进行多核处理器架构的设计。为此,陈云霁通过不断摸索,提出了访存协处理器结构,有效缓解了芯片B运算带宽比问题。进而,他又通过提出片上多核处理器的有界误差全局时钟理论,顺利解决了多核处理器验证和调试的一系列关键难题。

这段经历让陈云霁深刻意识到,做智能芯片的前提必须要有看得见摸得着的系统做支撑,这就意味着需要将人工智能算法的“软”与芯片的“硬”结合起来。此后,陈云霁心中藏了一个“AI梦”,为了圆梦,他加快研究脚步,取得了多项重要突破。2014年,他带领团队和法国Inria合作,共同研发出了全球首款深度学习专用处理器,在国际上引起巨大反响。

可陈云霁还是觉得研究进展不够快,近水楼台先得月,思来想去,他决定拉从事人工智能算法研究的弟弟陈天石“入股”,俩人联手做人工智能和芯片设计的交叉研究。2016年,兄弟俩“珠联璧合”,成功研发出全球首款可商用的深度学习处理器。他们还将地质学上生命大爆发的时代用来比喻人工智能的未来,为这款处理器取了个很有深意的名字——“寒武纪”。

“寒武纪”模拟了人脑的运算方式,大幅提高了分析数据的速度和准确性。Science杂志对此进行高度评价,称中国深度学习专用处理器芯片的研发是在硅谷之外的颠覆性进展。

如今回看过去,陈云霁认为过去中国在芯片领域几乎没有发言权,但随着智能时代的到来,中国芯片研发技术无疑已经渐渐走上“快车道”,一点点实现着“弯道超车”的终极目标。

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