留學生,是一個特別的群體,他們常年遠離家鄉,遠離祖國。但是他們中的一些人從來沒有忘記祖國的養育之恩,比如錢學森,鄧稼先,華羅庚,趙忠堯等等。今天,我們就來認識這樣一位心系祖國的18歲“天才少年”,江西省第一位考取劍橋大學的留學生——胡嘉君,以及他用“芯”報國的故事。
背景:
胡嘉君的高中三年,正是中國芯片產業風云突變的三年,中興被斷供,華為被制裁,讓胡嘉君看到了中國在芯片產業上的短板。“我們的短板并不是沒有國產CPU”胡嘉君這樣描述他看到的國產CPU行業現狀,“但是大部分國產CPU都依賴于國外的指令集授權,比如君正的MIPS,飛騰的SPARC、ARM,申威的Alpha,都不是完全自主的指令集。而且,而我們缺少像Intel, AMD這種國外的芯片企業所擁有的一大批芯片設計人才。”因此,胡嘉君決定將電子工程作為他的發展方向,希望未來可以為祖國造出完全自主的先進處理器。用他的話來說,這叫“用‘芯’報國”。
龍騰的來歷:
在劍橋學習期間,胡嘉君一直牢記著這個夢想。他決定利用課余時間開發一款具有完全自主知識產權的CPU。憑借著多年的電子工程經驗,他很快開發出了一款簡單高效的CPU。這款CPU不依賴于任何外國公司授權,并且由于其結構簡單,不需要使用復雜的光刻設備即可生產。“我將其命名為‘龍騰一號’”胡嘉君自豪地介紹,“巨龍騰飛,象征著中國處理器走向世界”
圖紙:龍騰一號的核心——計算陣列的一部分
開放的指令集架構:
龍騰不只是一個CPU,而且是一套完整的RISC指令集,本著開放、共享的社區精神,胡嘉君決定將龍騰指令集開源。任何人都可以自由地使用龍騰指令集,無需授權。胡嘉君還透露,一份完善的指令集文檔“正在制作中,預計很快就可以完工了。”
制作中的指令集文檔的封面
自由的實現方式:
“龍騰的特點在于其豐富而自由的實現方式。”胡嘉君告訴小編,“你可以選用自己最熟悉,最喜歡的方式和平臺來了解、學習甚至自己實現龍騰指令集。”無論是Java,C語言,C++,Python,Scratch,HDL語言甚至分立邏輯芯片和游戲中的紅石電路,都可以用來實現龍騰CPU。無論是Windows,Linux,鴻蒙,安卓,蘋果甚至FPGA(現場可編程邏輯陣列)和樹莓派,都可以作為搭載龍騰CPU的平臺。
CPU其實很簡單:
“我不喜歡一些人一提到CPU就自然而然地想到非常艱深、復雜的,理解不了的東西。”胡嘉君說,“從我第一個Arduino算起,我和CPU打交道已經有七年了。越是了解CPU,我越是發現CPU其實是一個非常簡單,非常明了的東西。”龍騰一號的目的,就在于用最簡單的方式,把處理器的原理展示出來,讓所有人都看得到,看得懂。為此,胡嘉君采用了74系列TTL邏輯電路的制作龍騰一號,這樣一來,CPU里面的寄存器,運算器等等部件,都可以直接看到,CPU工作的過程一目了然。同時,胡嘉君還將龍騰一號的電路制作成套件,這樣一來感興趣的同學和家長就可以自行購買。
芯片,下一個藍海:
“芯片是下一個互聯網”當被問到芯片產業的未來,胡嘉君這么回答,“它是一個藍海產業。藍海產業是什么?是未被開發的,潛力巨大的新領域。”2020到2021年的芯片短缺已經證明了,半導體行業的發展正在經歷一個“十倍速發展期”,而這正是我們“彎道超車”的大好機會。如今半導體行業需求激增,勢必倒逼供給側擴大產能。這樣一來,未來十到二十年,中國會需要大量芯片行業人才。換言之,芯片是繼互聯網產業以后的下一片“藍海”。現在,“少兒編程”正在各地如雨后春筍一般興起,說明互聯網和編程行業的重要性已經得到了充分的認識。但是,胡嘉君覺得,人們對集成電路設計制造行業的重要性的認識,還遠遠不夠。他說:“我希望通過‘龍騰一號’CPU和龍騰指令集,能激發同學們對CPU的興趣,從而為國家培養一批未來的芯片設計人才。“
審核編輯:符乾江
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