“龙芯之母”黄令仪

2023年4月20日，被誉为“龙芯之母”的黄令仪在北京与世长辞，享年86岁。

在长达半个多世纪的时间里，黄令仪一直在研发一线，参与了从分立器件、大规模集成电路到通用CPU（中央处理器）芯片的研发过程，为我国计算机核心器件的发展做出了突出贡献。

献身微电子事业的热血历程

黄令仪原名廖文蒂，1936年出生于广西南宁市。其家传深厚，祖父廖藻，籍贯广西全州县（两河镇鲁水村），是副贡生，曾任县知事、省议员，立家训：“虽富贵不易其心，虽贫贱不移其志。以通今学古为高，以救时行道为贤。”父亲廖葛民毕业于北平国立师范大学生物系，母亲高亚丹毕业于北京大学化学系，是广西化学纤维所的元老。

1933年广西省政府在省会南宁筹建省立博物馆，廖葛民即任筹备组主任（后任馆长）。1934年4月10日，鲁迅应廖葛民以博物馆名义索书，书写明末清初画家项圣谟的《大树风号图》题画诗相赠。1935年，廖葛民前往梧州市夏郢凤凰山，发掘晋永和六年（350年）莫龙编侯之墓，成为广西考古的发端，留下的该墓砖文拓片现为国家图书馆收藏。抗战期间的1938年7月，南宁文化界抗敌后援会话剧组扩充为话剧团，廖葛民兼任团长，中共地下党员在其中发挥领导核心和骨干作用，演出了《古城怒吼》《民族万岁》《中国万岁》等10多出抗战话剧，门票收入全部捐献给前方将士。廖葛民后来分别任西南商业专科学校工商管理科主任和代理校长、国民党监察院监察委员。

黄令仪的童年是在抗日战争的硝烟中度过的，她躲过防空洞，目睹敌机炸死了两个待在洞口的无辜同胞。国破山河碎的痛苦，四处逃难的恐惧，深深地印在她年幼的心灵中。中华人民共和国成立后，她在温暖的阳光中成长，初中毕业后因家里兄弟姐妹多，生活困难，为了上学，她找到团委书记，团委书记鼓励她：国家百废待兴，急需建设人才，应该继续学习。事后他又派人到黄令仪家说服她母亲，还让居委会开出免学费及申请助学金的证明。这让黄令仪深受感动，自此许下愿望，要为祖国的强大而努力。

从桂林市桂山中学毕业后，黄令仪以优异成绩考入华中工学院（华中科技大学前身），1958年毕业。其时，中央为了适应建设需要，发展我国科学事业，采取了四项紧急措施，其中一项就是加速半导体学科的发展，清华大学当年创办了半导体专业，华中工学院即派她到清华大学进修，她自此与微电子学结上终身之缘。

1960年，在清华大学进修两年后，黄令仪学毕返校，在授课的同时，她自己动手创建半导体实验室，埋头苦研，历时一年研制出半导体二极管，时任中国科学院院长郭沫若前往考察并予以鼓励。

1962年10月，黄令仪以应届毕业生身份被分配到中国科学院计算所二室101组（1963年被命名为十一室）即固体电路组，参与晶体管研究。

为突破“两弹一星”的技术瓶颈，1965年8月，中国科学院成立计算所二部（以下简称“二部”），专门研制晶体管计算机，黄令仪奉命负责研制外延中功率开关三极管。由于任务难度大，全组排成三班倒，随叫随到，正、副组长12小时一轮换，经过不断努力，中功率管的质量和数量终于全达标，而且还帮助兄弟组做了引导二极管。晶体管计算机的研制进展也非常快，1966年8月研制成功，这是我国第一台自行研制的晶体管计算机，当年国庆向国家报喜，得到周恩来总理的表扬。有了晶体管计算机，我国终于将首颗人造卫星送上天，成为世界上第5个拥有人造卫星的国家。

1969年底，二部迁往内地，黄令仪在西安微电子研究所短暂工作了约一年，因计算所筹建集成电路研究室，1971年1月她奉调回所，是进行集成电路研究的两位负责人之一。1973年7月，中国科学院决定研制大型通用计算机013机作为集成电路的载体，所里明确，013机的咽喉是半导体通导存储器，由集成电路研究室负责研制。国外技术封锁厉害，国内既无资料，也无经验，但团队靠着顽强拼搏，一点一点地摸索，终于完成任务，研制成功的存储器性能稳定，1976年，013机投入使用，1978年获全国科学大会重大成果奖。之后，黄令仪负责集成电路、器件及工艺、芯片的研制工作。1977年12月，所里承担“757”千万次大型计算机工程任务，她为工程增加了独立自主研制成功新集成电路的任务。1983年11月，“757”千万次大型计算机系统通过国家级鉴定，获得了国家科学进步一等奖。

芯片世界求索中的坎坷曲折

1983年6月，计算所将十一室命名为大规模集成电路研究室，规模逐渐发展到6个组，有七八十人。正当准备大干一场，并与北京师范大学合作开展“浅结离子注入”项目研究，有关研究已有很大进展之时，计算所以经费太紧张为由，撤销该研究室。黄令仪闻知消息，心如刀绞，却也万般无奈，把最后一名同事安排好工作岗位后，她到新成立的微电子中心报到。

1986年底的一天，中国科学院科技处通知黄令仪去电子工业部开项目研究会，会上，主持人对她说，中国科学院另有经费，不必在部里挂项目了。黄令仪深感失望，很不甘心地找到他的上级问：如果不要经费，只要一个项目，到时按时结题，行吗？这位上级被她的执着感动了，不仅给了项目，还给了3万元经费。黄令仪与合作者投入计算机辅助设计CAD的研究中，此时她已经50岁，阅读门阵列的描述语言如读天书般，但她下决心从零开始，一字一句地啃，甘于寂寞，乐于清贫，攻克所承担的项目。

彼时，一家与日商合资生产洗衣机的厂家登门求教，希望微电子中心帮助研制控制洗衣机的芯片，因为日本人卖的芯片奇贵无比。黄令仪大胆地接下任务，开始用CAD方法设计芯片。她日夜琢磨解决难题，终于研制成功，让原本奇贵的芯片大幅降价。

一天，中国科学院基金会主席徐正春告诉她，夏培肃研究员申请了一项“等时间差”研究课题项目，交到香港某公司生产，一年了还没有做出来，现在结题期限快到了，问她能否帮忙用3个月去解决。因为这枚芯片的物理设计是黄令仪等人做的，她满口答应，只提了一个条件：提供5000元港币作为二人在港生活费，双方当即拍板成交。等到签证手续办完，正式合同拿到手即将离京时，她才发现其中有一条规定：若3个月内做不出芯片，需退回生活费。她不禁打了个寒战，但已没有退路，只能背水一战。到了香港，她恨不得一天掰成两天用，加班加点，总算在大限之日拿出了合格芯片。

1988年，黄令仪被公派到香港华科公司工作一年；翌年，又被派到美国AMX公司进行项目合作。那年11月，在加州拉斯维加斯有一个国际芯片展览会，一周时间里她几乎跑遍成千上万个摊位，却找不到中国的摊位。好不容易在拥挤的人群中，看到几个国人手里拿着长城公司的塑料袋，立马迎过去，亲切地问是不是来参展的，当听到“不，是来参观的”时，她心中猛然一震：根本就没有我们的摊位。我国的集成电路研究水平与国外基本是同步的，为何现在差距如此大？内心的痛苦使她流下了眼泪，她在日记中写道：“琳琅满目非国货，泪眼涟涟。”她暗下决心，一定要设计出一枚高水平的芯片来参展，洗刷耻辱。

1990年回国后，黄令仪潜心钻研各种集成电路的设计方法，包括华为的程序控制芯片、计算所的模糊控制芯片等。因获得两个发明专利，2000年她被推荐参加在德国纽纶堡召开的国际发明专利博览会。该博览会于1949年创立，这是第一次邀请我国参加，中国去了32人。别人摊位是一个公司，我们摊位则是一个国家，摊位小且拥挤，但毕竟突破了“零”，黄令仪的专利被评为银奖。

兴奋之余，黄令仪很快冷静下来，心想：我们真正用得上的芯片在哪里，虽然现在千辛万苦设计出来，可更先进的技术又很快出现，又一座更高的山峰堵住前进的路；咬牙顽强地一步一步爬上这更高的山峰后，令人痛心的是，芯片设计出来了，得了奖，却没有制造芯片的设备，只能锁在抽屉中。

激情再次燃烧

芯片是信息产业的灵魂，已经成为大国科技竞争中的关键产业，而通用CPU是信息领域中最基本和核心的芯片，是推动人类从工业社会走向信息社会的标志性生产工具。CPU是国家大宗战略产品，没有CPU和操作系统，就没有IT产业。

2001年，已经65岁的黄令仪，刚进入退休生活。这年12月，计算所启动自主研发CPU项目，研制组组长胡伟武研究员向全国发出打造“中国芯”的集结令。他了解黄令仪的才智与情怀，希望她能帮助做物理设计。

芯片自研耗资巨大，然而所里能给的经费只有100万元。黄令仪实在担心会像以前那样半途而废，可内心深处对计算所有着深厚的感情，在苦苦纠结3天后，在强烈的时代使命感驱使下，2002年1月21日，黄令仪领下任务，毅然带上微电子所实验室的4位同事进入龙芯实验室，开始他们之间长达近20年的真诚合作。黄令仪的系统设计与物理设计无缝地结合了。一位参与合作的龙芯骨干感叹，他见过不少跨单位的合作项目，大都是把经费一分，各干各的，最后攒不到一起。但他们与微电子中心的合作是实质性的，合作单位的所有人员天天在一起干同一件工作，统一指挥和调度。有了黄令仪和她学生的加入，CPU芯片组实现了自己做物理设计的愿望。

参加龙芯物理设计是黄令仪一生中最紧张、最艰苦，也是心情最舒畅和感到最幸福的工作，也铸就了她人生的新辉煌。每周，他们都召开会议，汇报各自所做的工作，在场的人一个个疲惫得眼睛充满血丝，但依然抖擞精神继续工作。胡伟武后来回忆，黄老师是个干实事的人，60多岁了，干活比他还拼，每天早上7点多就来，晚上10点多他走的时候她还坐在计算机前。从黄老师身上，他看到前辈献身科研的优秀品质，这种品质是目前整个科研界急需的。

在经历千万次修正后，2002年8月，通用CPU龙芯1号终于结束设计，我国首款拥有自主知识产权的龙芯1号流片（检验测试芯片是否符合设计性能和功能的过程）成功，终结了中国计算机产业无“芯”可用的历史。

对于黄令仪所做的贡献，中国科学院计算技术研究所所长李国杰曾著文说，我国长期忽视系统设计人员在IC产业中的作用是导致IC设计落后的重要原因之一。龙芯1号研制成功充分说明，系统设计人员学习微电子设计技术是弥补IC后端设计人员不足的重要途径之一，龙芯1号做了3次不同的物理设计，设计最成功的是由计算所自己完成的C方案，能做到这一点，最先要感谢中国科学院微电子中心的黄令仪研究员，是她把计算所的系统设计人员领进了微电子设计的大门。如果没有黄老师等人的参与，我们可能只完成委托给第三方物理设计公司的物理设计，不会自己做物理161创新的记录设计，即使做了，也没这么快。

2003年3月，微电子所与计算所正式签订合同，由微电子所承担龙芯的宏单元库全定制模块设计，黄令仪招了一批研究生，又开始夜以继日地进行3w6r寄存器堆的设计。师生们忘我工作，每天晚上10点，黄令仪都要赶人离开实验室，可还有人通宵达旦地干。在那样的非常时期，他们按时完成了任务，龙芯2B研制成功了，性能是龙芯1号的3倍。

黄令仪工作上是出了名的认真，让学生们又敬又怕。她和研究生们每天中午吃完饭，都会在食堂就地开个小会，讨论一下工作情况。她有一个小本子，学生做的每一个实验，做出的每一个猜测，她都会完整地记在小本子上，所以，她的小本子用得很快。有时候学生们讨论，有些事情记不太清时，她就从这些小本子上找到当时的记录，翻给大家看。从这小小的本子上，就能看到老一辈科学家的认真和严谨，而每次看见黄老师努力学习和工作的身影，学生们就不由得给自己再加一把劲。

在某次版本更新后，黄令仪发现前后差异过大，导致预定的性能指标难以完成，整个设计工作另生波折，她亲自去找委托的公司沟通，说到激动处，竟然伏案痛哭，这让在场的各人感到震撼：这该是何等强烈的责任心！

“匍匐在地，擦干祖国身上的耻辱”

2004年9月，在圆满完成龙芯2号中所用的2块寄存器、6种I/O PAD、14种电源地PAD后，67岁的黄令仪向微电子所领导交代了全部工作及文档总结，请求退休。不久，她回到魂牵梦萦的广西桂林老家。

然而没过多久，龙芯研发陷入僵局。胡伟武亲自给黄令仪写信，并派妻子晋红和龙芯骨干杨旭、钟石强专程到桂林，把黄令仪请回去。她随后坚持在2D、2E、2F、2F2的研发中，完成了所承担的工作。

2008年末，在黄令仪的参与下，具有64位运算处理内核、每秒240亿次运算的龙芯3号系列产品宣告研发成功。