5位本科生4个月造出芯片毕业 如何评价国科大‘一生一芯’计划?
一级缓存,相当于那个离你更近的但是容量更少的书架。但奇怪的是,加入预取器后,芯片的性能反而受到了影响,芯片的信息处理速度变慢了。
她花了一个月的时间来找问题,一个一个排查、修改和调试。后来,张林隽被提醒说,可能是预取器放置的位置不对。“哎,很崩溃,之前写的东西就没用了,又要重来。”将预取器挪到二级缓存后,困扰她一个月的问题终于消失了。
在真正动手之前,没人想过,问题竟然会在这等着他们。
参与“一生一芯”计划的五位学生,从左至右依次为王华强、张林隽、金越、王凯帆和张紫飞
“我们只是知道了从山底到半山腰的路怎么走”
2019年12月,这款芯片的设计版图正式提交,基于中芯国际110nm工艺完成投片。
平时上课或者比赛,学生也需要从零开始完成一次芯片设计。但在课堂实践中,并不需要测试得太完备,只要设计出的芯片能通过老师给的几个测试点,就算成功。在“一生一芯”计划中,没有这些被预先设计好的“测试点”。你必须考虑全面,细心谨慎。
无可否认的是,压力更大。
此前的芯片设计,更像是“纸上谈兵”,成功了固然好,失败了好像也无所谓。但是这次,投入真金白银去流片,能不能用,几个月的努力会不会打水漂,流片后就能见分晓。
这是第一期“一生一芯”计划,大家都希望能开个好头。等待的日子,他们忐忑又兴奋。
2020年4月23日,学生们从微信群里得知,他们亲手设计的处理器芯片返回了。
但这并不是终点,还需要进行测试验证。
“从底层PCB版图、内存颗粒到中间处理器设计、再到上层操作系统、应用软件,每个层次都可能出问题。哪怕一个小问题,都会造成芯片无法正常工作。”包云岗说。
这段测试经历,同样也是一波三折,甚至有点戏剧性。
芯片回来后,团队里的老师们上手测试了几颗,结果芯片真的就是块“砖”,没有任何输出。一阵忙乱后他们才发现,原来是主板上的一根电源线接错了,芯片“出师未捷身先死”,被烧坏了。
后来,又因为一个串口时钟频率设置问题,芯片性能始终不正常。折腾了一段时间,芯片才被调整到最佳状态。
6月2日,在毕业答辩现场,王华强展示了芯片的工作流程。
后来,王凯帆还将国科大操作系统课程上同学们自己编写的UCAS-Core移植到了COOSCA核上,用自己写的CPU,运行了自己写的操作系统。
到深圳后,张紫飞才第一次看到自己设计的芯片。
“第一次看到时就觉得,这芯片比我们想象得小啊,好像还有点简陋。”张紫飞开玩笑道,“但是母不嫌儿丑嘛。”
国科大的学生将自己的母校简称为“果壳”,所以,果壳(nutshell)也就成了“一生一芯”计划首款芯片的正式名字。
王华强在今年7月RISC-V年中技术研讨会上介绍了果壳的设计细节和开发过程中的经验体会。
9月3日,王华强将代表团队向全球同行介绍“果壳”的设计,这也将是“果壳”首次在国际舞台上亮相。
“国科大学生硬核毕业证书”一度成为网上的热议话题,但被当成“大神”膜拜的几位学生,无意将这一项目做过多拔高。
金越打了个比方:“现在,我们只是知道了从山底到半山腰的路有多难走,还不知道从半山腰到山顶的路有多难走。”
也正是因为攀过山、爬过坡,学生们知道自己都是新兵,经验和能力上都有欠缺,还需淬炼。