“芯”火相傳強(qiáng)國夢(mèng)
——記中國航天科技集團(tuán)有限公司九院772所所長陳雷及團(tuán)隊(duì)

吳 彪 呂騰波 通訊作者 李 爽 雷 霏

“當(dāng)今世界正處于百年未有之大變局！”習(xí)近平總書記的反復(fù)告誡如同黃鐘大呂，振聾發(fā)聵。這幾年來，中興事件、華為事件，以及愈演愈烈的西方國家對(duì)于我國科技企業(yè)的打壓，愈發(fā)證明了總書記的判斷和真知灼見。新一輪大發(fā)展大變革大調(diào)整，大國戰(zhàn)略博弈正在全面加劇，而在這場(chǎng)不見硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)背后，實(shí)質(zhì)上是國家整體科技實(shí)力的強(qiáng)硬較量。

2020年，“北斗三號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開通和“天問一號(hào)”深空探測(cè)器發(fā)射成功令人矚目。這兩個(gè)航天型號(hào)工程取得的成功，實(shí)現(xiàn)了中國衛(wèi)星/探測(cè)器成體系批量使用國產(chǎn)芯片，對(duì)航天工程的自主創(chuàng)新發(fā)展具有里程碑意義。在實(shí)現(xiàn)航天夢(mèng)、強(qiáng)國夢(mèng)的偉大征程背后，中國航天芯的冉冉升起，銘刻著中國航天科技集團(tuán)有限公司九院772所（以下簡稱“772所”）做出的不可磨滅的貢獻(xiàn)！

突圍：自主創(chuàng)新是硬道理

“核心技術(shù)是無法依靠別人的，這是基礎(chǔ)能力！”從擲地有聲的話里，能讀出沒有誰會(huì)比身為772所人自己更迫切地?fù)碛写蛟斐鲆活w強(qiáng)勁的“中國芯”的渴望。

航天技術(shù)是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化水平和綜合國力的重要標(biāo)志，集成電路則是支撐信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，特別是宇航用集成電路是航天的“芯魂”，是航天和武器電子設(shè)備中采用的最重要的核心組成部分，是保障國家戰(zhàn)略安全的重要支撐基礎(chǔ)和國際前沿技術(shù)。元器件雖小，卻是大國重器，這顆“芯”不強(qiáng)起來，在智能化、數(shù)字化等各方面肯定都要受制于人，隨時(shí)遭人掣肘。所以，必須要把核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里，才有高質(zhì)量的發(fā)展，才會(huì)實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

就是在這種肩負(fù)為國鑄芯、為航天造芯的光榮使命背景下，772所懷抱著“芯片國產(chǎn)化”的一片初心于1994年在北京成立，由白丁擔(dān)任首任所長，從此開啟了持續(xù)自主研發(fā)，集智攻關(guān)，突破多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)的科研征途。

從那一刻起，與行業(yè)的發(fā)展同呼吸，與國家的命運(yùn)共起伏，就成為了772所的先天基因。作為我國航天微電子領(lǐng)域的國家隊(duì)，772所人克服初創(chuàng)時(shí)期現(xiàn)實(shí)中的種種困難，從一張白紙起步，無論是普通的技術(shù)人員還是領(lǐng)導(dǎo)干部，大家將汗水和智慧都傾注在為國突破的苦干實(shí)干中，為后面的發(fā)展蹚出一條堅(jiān)實(shí)的道路。

國之重器沒有小事，特別是航天器上使用的CPU芯片，被喻為“衛(wèi)星大腦”，這顆“大腦”既要聰明、精準(zhǔn)，還要強(qiáng)壯、健康，要經(jīng)受得住太空嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)。因?yàn)橛钪婵臻g環(huán)境極為復(fù)雜，大量的空間粒子輻射會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星上電路性能退化甚至功能失效，對(duì)衛(wèi)星造成致命傷害，所以有著“小芯片決定著航天型號(hào)大任務(wù)成敗”的說法。772所第二任所長趙元富就把目標(biāo)鎖定在了自主突破抗輻射集成電路這一太空探索的關(guān)鍵技術(shù)之上。

772所重點(diǎn)產(chǎn)品

但是，作為國際間競(jìng)爭(zhēng)白熱化的高尖端技術(shù)，在技術(shù)壟斷的背景下，想在短時(shí)間內(nèi)有較大的突破談何容易。772所從一開始就決定瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)的前沿技術(shù)，一改早期主要以工藝加固為主的抗輻射加固集成電路研制技術(shù)，而率先提出了“設(shè)計(jì)加固”的技術(shù)路線，挑戰(zhàn)當(dāng)時(shí)的世界級(jí)難題，在不改變工藝流程和規(guī)范的情況下，通過集成電路設(shè)計(jì)加固技術(shù)，研制抗輻射加固集成電路。如此一來，772所的技術(shù)路線是在芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)而非制造環(huán)節(jié)添加抗輻射特性，抗輻射難度就全部轉(zhuǎn)移到了芯片設(shè)計(jì)上。這一項(xiàng)目技術(shù)系數(shù)高，工作量大，難度可想而知。

通過譜系化布局，772所持續(xù)開展產(chǎn)品研發(fā)工作。為了取得核心技術(shù)的持續(xù)突破，該所按照“規(guī)劃一代、研發(fā)一代、工程一代”的思路，通過多技術(shù)方向協(xié)同，夯實(shí)了抗輻射加固庫等共性技術(shù)基礎(chǔ)，以建立完全自主創(chuàng)新的抗輻射CPU研發(fā)平臺(tái)為出發(fā)點(diǎn)，并積極推動(dòng)以C P U為核心的宇航整體解決方案配套芯片的自主保障，先后研制成功300余種抗輻射芯片產(chǎn)品，初步構(gòu)建了宇航集成電路產(chǎn)品體系，涵蓋了微處理器、FPGA、總線、存儲(chǔ)器、轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵宇航集成電路的全部種類，對(duì)航天工程的自主創(chuàng)新發(fā)展具有里程碑意義。772所的抗輻射加固技術(shù)獲得了國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，這也是元器件領(lǐng)域獲得的最高國家獎(jiǎng)勵(lì)。

偉大事業(yè)催生偉大精神，偉大精神推動(dòng)偉大事業(yè)。“如果沒有持久堅(jiān)定的信念，沒有戰(zhàn)勝一切困難的意志，沒有犧牲小我成就大局的奉獻(xiàn)精神，沒有人能走完這么漫長而艱難的路程！”陳雷深深感嘆道。據(jù)陳雷回憶，他剛剛?cè)胨臅r(shí)候，研究所的條件還相對(duì)比較艱苦，但是他看到老一代的科研人員即便在條件不完善的情況下，依然堅(jiān)持開展自主研發(fā)。繼往開來，在白丁、趙元富、趙學(xué)嚴(yán)、文治平、姚全斌等幾任所長和書記的接續(xù)奮斗下，在這種前赴后繼的探索和前進(jìn)中，772所打造出國內(nèi)航天微電子產(chǎn)業(yè)的良好生態(tài)環(huán)境，“航天芯”表現(xiàn)越來越出色，不僅已在我國北斗導(dǎo)航、載人航天、探月等重大航天工程使用，并且進(jìn)入了國際市場(chǎng)。772所逐步發(fā)展成為國內(nèi)宇航集成電路設(shè)計(jì)的引領(lǐng)者、我國宇航元器件國際化的先行者以及國內(nèi)高可靠集成電路技術(shù)的踐行者，走出了一條“自力更生、自主創(chuàng)新”的奮斗之路。

轉(zhuǎn)折：從受制于人到批量應(yīng)用

一支優(yōu)秀的隊(duì)伍，能夠克服一切困難，完成看似不可能完成的任務(wù)！陳雷帶領(lǐng)下的FPGA團(tuán)隊(duì)正是772所人這些年來風(fēng)雨兼程、砥礪前行的一個(gè)縮影。

宇航集成電路在技術(shù)難度和重要性上首屈一指，猶如航天事業(yè)的皇冠。而宇航集成電路中的FPGA可通過編程實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的功能，被譽(yù)為芯片界的“變形金剛”，因其本身具備極高的技術(shù)繼承性和設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，更被業(yè)內(nèi)人士視為航天事業(yè)皇冠上的那顆明珠，長期以來一直被國外壟斷。

早在10多年前，不管是趙元富所長還是文治平所長，他們兩個(gè)人都敏銳地察覺到了FPGA的發(fā)展是微電子發(fā)展的重要方向。2007年，772所專門成立了進(jìn)行FPGA研制的團(tuán)隊(duì)，由陳雷擔(dān)任負(fù)責(zé)人。到2010年時(shí)，正式成立了FPGA部門，成為我國一支專業(yè)從事宇航用高可靠FPGA研制的科研團(tuán)隊(duì)，一肩承擔(dān)起我國宇航用高可靠FPGA科研及型號(hào)的研制任務(wù)。

作為航天微電子領(lǐng)域里的第一個(gè)博士后，陳雷成為這個(gè)領(lǐng)域里的探路人?！爱?dāng)2007年決定開始FPGA技術(shù)研究的時(shí)候，其實(shí)心里并沒有底，就是憑著一股沖勁和理想在堅(jiān)持。”陳雷回憶道，“但是，當(dāng)時(shí)集團(tuán)的領(lǐng)導(dǎo)、院里的領(lǐng)導(dǎo)、所里的領(lǐng)導(dǎo)都特別關(guān)心我們這支團(tuán)隊(duì)，給了我們很多的鼓勵(lì)和支持。一切都是從零開始，大家攜起手來一步一個(gè)腳印地往前走?！?/p>

航天報(bào)國的夢(mèng)想將大家凝聚在一起，在這支光榮的團(tuán)隊(duì)里，黨員占到了60%以上，班組長以及核心技術(shù)骨干均為黨員，為項(xiàng)目攻關(guān)提供了智力支撐和組織保障，鼓勵(lì)年輕的科研工作者們用技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)著我國航天事業(yè)的發(fā)展，實(shí)踐著科技興國的使命。

萬事開頭難。FPGA是一個(gè)涉及微電子、封裝、核科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的龐大系統(tǒng)工程，21世紀(jì)初，核心技術(shù)全部掌握在美國人手里，可借鑒的資料幾乎沒有。在沒有任何實(shí)物可以參考的情況下，陳雷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員從查閱大量文獻(xiàn)開始，“當(dāng)時(shí)我?guī)е蠹胰覉D書館，把所有的專利通過站點(diǎn)全部查出來，然后十幾個(gè)人把6000余篇技術(shù)資料認(rèn)認(rèn)真真地從頭到尾全部讀了一遍”。從那時(shí)起，每個(gè)工作日晚上都要進(jìn)行兩個(gè)小時(shí)的“晚自習(xí)”就成為了團(tuán)隊(duì)的“例行節(jié)目”，每一個(gè)人就自己的研究方向參讀文獻(xiàn)，并定期在一起交流讀書成果，大家暢所欲言，通過一次次針對(duì)性的學(xué)習(xí)討論會(huì)和一次次酣暢淋漓的思想碰撞，鋪就出通往FPGA研究之路的堅(jiān)實(shí)路基。

FPGA團(tuán)隊(duì)合影

在陳雷的帶領(lǐng)下，十年面壁圖破壁，772所承擔(dān)了以重大專項(xiàng)為代表的20余項(xiàng)國家級(jí)科研課題，在國際上率先提出了宇航用單粒子加固SRAM型FPGA技術(shù)路線，從版圖級(jí)、電路級(jí)和系統(tǒng)級(jí)深入研究了抗輻射加固FPGA技術(shù)，突破了0.25微米、0.13微米、65納米工藝下宇航用F P G A關(guān)鍵核心技術(shù)，攻克了S R A M型FPGA空間應(yīng)用時(shí)單粒子翻轉(zhuǎn)的世界性難題，探索出了宇航用抗輻射加固FPGA技術(shù)路線，形成了三大核心創(chuàng)新點(diǎn)，解決了宇航用核心關(guān)鍵元器件FPGA“卡脖子”的技術(shù)難題，成功研制出國內(nèi)首個(gè)國產(chǎn)化的宇航用千萬門級(jí)高性能高可靠FPGA芯片。經(jīng)過ATE測(cè)試和板級(jí)驗(yàn)證，功能和性能指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平。

772所的成果實(shí)現(xiàn)了航天、航空、兵器和船舶領(lǐng)域多個(gè)型號(hào)的批量供貨，扭轉(zhuǎn)了我國高端宇航用FPGA受制于人的被動(dòng)局面，還實(shí)現(xiàn)了我國高端抗輻射加固集成電路出口的重大轉(zhuǎn)折。目前，772所的抗輻射FPGA等產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)銷俄羅斯、法國、瑞士、西班牙、巴基斯坦等國家，為全球多家宇航公司提供了產(chǎn)品與技術(shù)服務(wù)，彰顯了我國宇航用FPGA研制技術(shù)在國際航天合作中的重要地位。

從一個(gè)小小的研究組到十幾個(gè)人的團(tuán)隊(duì)，再到設(shè)立部門，陳雷帶領(lǐng)下的FPGA團(tuán)隊(duì)經(jīng)受住一次次考驗(yàn)，在錘煉中逐漸成長壯大，成為我國航天微電子事業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，先后榮獲了團(tuán)中央“全國青年文明號(hào)”、國防科工局“國防科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”、國家科技部“十一五國家科技計(jì)劃執(zhí)行優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)”、航天“金牌班組”等諸多榮譽(yù)，而作為團(tuán)隊(duì)帶頭人的陳雷也先后登上了國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、國防技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、國防科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)榮譽(yù)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。不久前，由于帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長期從事我國宇航用高可靠核心器件FPGA技術(shù)研究和產(chǎn)品研制，陳雷榮獲了第二十二屆中國科協(xié)求是杰出青年成果轉(zhuǎn)化獎(jiǎng)的殊榮，成為該領(lǐng)域的一顆新星。

772所領(lǐng)導(dǎo)看望“共和國勛章”獲得者孫家棟院士（右二）

遠(yuǎn)航：薪火相傳駛向未來

習(xí)近平總書記提到集成電路時(shí)意味深長，從他的重要講話可以看出，在這方面的謀篇布局已經(jīng)漸次展開，為國鑄“芯”，時(shí)不我待！

中國航天用了60多年時(shí)間趕上了國外上百年的進(jìn)程，依靠的正是中國航天人迎難而上的精神和艱苦卓絕的付出，而772所人就是這一精神堅(jiān)定的踐行者。26年一路走來，772所涌現(xiàn)出了白丁、趙元富、趙學(xué)嚴(yán)、文治平、姚全斌等為代表的眾多國家級(jí)科技專家和高級(jí)技能人才，為中國航天微電子領(lǐng)域培養(yǎng)和輸送了大批科技精英，為中國航天的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。2019年11月11日，這一棒正式傳遞到了陳雷所長和同樣年輕的王勇書記手上。

新的領(lǐng)導(dǎo)班子甫一上任，首要事情就是前去拜訪研究所的那些老領(lǐng)導(dǎo)、老先生，以及長期關(guān)懷和支持772所發(fā)展的院士和行業(yè)前輩們。陳雷清楚，“一流的航天科研技術(shù)之所以能成為一流，往往凝結(jié)了幾代人的傳承和積淀”。在陳雷前去拜訪的老先生中有一位具有特殊意義的老人，那就是“兩彈一星”功勛、“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、探月工程總設(shè)計(jì)師、“共和國勛章”獲得者孫家棟院士。早在2009年，孫院士曾經(jīng)親自來到772所調(diào)研指導(dǎo)，關(guān)切地詢問芯片的研制進(jìn)展和技術(shù)攻關(guān)情況，當(dāng)時(shí)在實(shí)驗(yàn)室里負(fù)責(zé)接待并介紹的，正是年輕的陳雷。“臨別時(shí)，孫老總再三叮囑我們，加快研發(fā)節(jié)奏，一定要使我們的芯片能夠更好地應(yīng)對(duì)空間惡劣環(huán)境的挑戰(zhàn)！”陳雷談及往事，歷歷在目?！斑@一次去拜訪孫老總，我特別向他匯報(bào)了772所這些年來在航天微電子自主創(chuàng)新方面的工作，當(dāng)初他對(duì)我們的要求和期望，我們正在逐一實(shí)現(xiàn)！”陳雷說，孫家棟院士聽了之后非常開心，還特別在當(dāng)年合影的照片上簽下了名字，以表達(dá)對(duì)晚輩們的鼓勵(lì)。

在772所里，“幫助別人成功”是一種積極倡導(dǎo)的文化理念。通過激勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，形成了員工自主持續(xù)創(chuàng)新的研發(fā)氛圍；通過開展“學(xué)習(xí)型團(tuán)隊(duì)”建設(shè)、“師帶徒”班組建設(shè)、新員工講師隊(duì)伍建設(shè)、國際化人才培養(yǎng)等，提高青年研發(fā)人員的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效率；利用重大項(xiàng)目錘煉研發(fā)骨干人員的綜合技術(shù)能力與組織協(xié)調(diào)能力，讓年輕的技術(shù)人員投入到實(shí)戰(zhàn)中去得到真刀實(shí)槍的培養(yǎng)和鍛煉，從而快速成長。

當(dāng)前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演變，更加凸顯了加快提高我國科技創(chuàng)新能力的緊迫性，中央高層對(duì)于集成電路格外看重。8月20日，習(xí)近平總書記在合肥主持召開扎實(shí)推進(jìn)長三角一體化發(fā)展座談會(huì)上發(fā)表重要講話，提出要集合科技力量，聚焦集成電路、人工智能等重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，盡早取得突破。不久前，國務(wù)院專門印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》。這份文件明確，集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。

站立在新時(shí)代的潮頭，年輕的領(lǐng)導(dǎo)班子充滿了渴望去劈波斬浪。陳雷介紹：“未來，在任德民院長、王亞文書記等院領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和關(guān)懷下，在全體兄弟姐妹的全力以赴下，772所將在‘十四五’期間，以建設(shè)‘世界一流航天微電子企業(yè)’為發(fā)展目標(biāo)，全面開啟大所建設(shè)新征程，牢固樹立和貫徹落實(shí)‘一切以國家富強(qiáng)為重、一切以企業(yè)發(fā)展為重、一切以職工幸福為重’的發(fā)展理念，貫徹創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，打造國防科技工業(yè)‘自主創(chuàng)新’和‘航天強(qiáng)國’建設(shè)的核心力量，進(jìn)入世界宇航微電子第一方陣，成為國內(nèi)軍工電子元器件的排頭兵?！?/p>

“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”，習(xí)總書記提出要傳承好、弘揚(yáng)好這一新時(shí)代的北斗精神。和北斗系統(tǒng)工程同齡的772所，也經(jīng)過了26年時(shí)光的江河奔涌、風(fēng)云變幻。幾代科研工作者“芯”火相傳，把自己最美好的青春年華盛放于此。新征程的號(hào)角聲已經(jīng)響起，陳雷明白，有了底牌，才有底氣。正是因?yàn)橛辛诉@樣一群人經(jīng)年累月的堅(jiān)持和奮斗，將先進(jìn)技術(shù)書寫在祖國的尖端裝備上，把科技成果應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化強(qiáng)國的創(chuàng)建中，才不斷地增加著國防的強(qiáng)度和博弈的力量。過往、今日的影像交織重疊，772所這艘民族航天科技之船，在承往啟今的時(shí)間長河中將再度遠(yuǎn)航，守候初心，乘風(fēng)破浪，續(xù)寫新的傳奇。

陳雷所長與2020屆研究生合影