院士风采 沈绪榜：芯片的力量

本报记者郭妍通讯员徐亦明

只有自力更生、自主创新才是强国之本。

——沈绪榜 2017年1月14日，2016年中国计算机学会颁奖大会在北京举行，西安微电子技术研究所研究员、中国科学院院士沈绪榜荣获2016年中国计算机学会终身成就奖。

这个奖项不仅是对沈绪榜院士自“两弹一星”弹载计算机研制以来，为中国计算机事业发展所作出卓越贡献的肯定，更是对他50年来矢志不渝地坚持自主创新，发展中国芯片计算机技术这一坚定选择的褒奖。

沈绪榜院士是中国芯片计算机技术研究的开拓者和倡导者，国家有突出贡献专家。从1965年起，沈绪榜就开始从事微计算机及其芯片自主设计研究工作。他先后荣获国家科学技术进步特等奖1次，国家科学技术进步三等奖3次，国防科学技术进步二等奖2次。沈绪榜发表了100多篇科技论文，出版了7部学术著作。他以严谨的治学态度投入计算机人才培养，先后培养出50多位博士研究生和60多位硕士研究生，为计算机技术和集成电路设计技术发展作出了不可磨灭的贡献。

自主创新，实现中国芯片计算机历史性突破

中国芯片计算机技术发展是在“两弹一星”战略任务的牵引下起步的。1965年，周恩来总理领导的中央专委下达了“两弹一星”研制工作，成立了中国科学院156工程处（西安微电子技术研究所前身），沈绪榜被调入并担任箭载数字计算机设计组组长，负责火箭专用计算机的方案设计、逻辑设计等工作。

上世纪60年代中期，箭载计算机用户单位对数字计算机不熟悉，除了能提出可靠性、体积和质量等环境要求指标外，提不出机器字长、运算速度和存储容量等性能指标。沈绪榜充分发挥自己计算数学和电子管与晶体管计算机设计的技术优势，一边在通用机上计算指标，一边进行逻辑设计。

为了让国产芯片箭载计算机按期交付使用，沈绪榜不畏困难，在计算机设计上用多倍位长计算缩短机器字长的方法减小机器规模，提出了一种独创的增量计算机体系结构，使机器字长缩短了1/3，实现了机器小型化。此外，他通过引比例因子去掉了乘、除法指令，解决了多倍位长计算带来的运算速度问题。为了解决计算精度不能满足要求的问题，他提出了一种多重积分误差校正新方法，重新设计了应用程序，使计算精度达到实战使用要求。

1971年，这种国产设计制造的小规模集成电路增量计算机在远程运载火箭首飞试验中一举成功，为祖国争得了荣誉，受到周恩来总理的表扬。

上世纪60年代后期，沈绪榜又大胆地提出了设计一种不用磁芯存储器计算机的设想，即设计一种不用程序的计算机体系结构。他设计了两种独创的PMOS中规模专用集成电路，将新型箭载计算机设计成了一种不用程序的数字积分机，完成了第一台国产PMOS中规模集成电路箭载数字积分机的研制，成功地解决了小型化难题。

1974年，沈绪榜基于对MOS技术发展方向的认识，提出研制中国芯片16位微计算机的构想。在同事们共同努力下，他们在1977年研制出中国第一台16位专用微计算机-LS77型微计算机。这一成果比国外16位微计算机问世早了2年，成为中国计算机技术发展史上一座里程碑。

坚定选择，促进计算机芯片设计跨越式发展

1981年，沈绪榜赴美国参观学习。看到硅谷的蓬勃发展，他深深地感受到一个国家科技发展与芯片技术发展之间的紧密关系，这也坚定了他自主设计中国芯片计算机的决心和信心。沈绪榜认识到，芯片技术的进步使计算机设计不能停留在逻辑设计层面，而应当进入到电路和版图设计层面。

面对国外集成电路对国内市场的强大冲击和占领，沈绪榜坚持研发中国芯片计算机。他研究了数字信号处理（DSP）多种算法及其芯片设计技术，完成了16位阵列乘法器、16位阵列乘法累加器等数字信号处理芯片研制。海湾战争后，他和博士生一起完成了LSRISC微处理器芯片功能设计、逻辑设计和电路版图设计工作，分别成功研制了定点32位和浮点32位RISC微处理器CMOS芯片，使处理器芯片集成度和计算精度上了一个新台阶。

随着芯片集成度提高与并行计算规模扩大，系统设计转移到芯片设计上来。为了满足航天图像处理需要，沈绪榜采用64个这种MPP系统芯片，研制了具有4096个（64×64）个处理元PE阵列MPP计算机，使国产CMOS芯片设计从处理器芯片提升到系统级芯片设计阶段，实现了跨越式发展。

沈绪榜院士认为，中国芯片计算机就是涵盖计算机指令集合、体系结构、逻辑设计方案，包括配套集成电路都具有自主知识产权，自行制造的计算机，这是他心目中坚定的中国计算机技术发展之路，也是他毕生的坚持和选择。为此，他倾尽一生心血，矢志不渝地走在这条道路上。

沈绪榜院士从“两弹一星”任务研制中体会到：只有自力更生、自主创新才是强国之本。为此，他多次撰文和呼吁在高校、研究所建立集成电路设计中心，培养相关人才。只有坚持走国产化发展之路，才能实现中国芯片计算机自行设计之梦。

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