航天771所沈绪榜院士的那些事

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前言：在中美科技战背景下，全体国人充分认识到了芯片的重要性，人们期待我国的芯片产业自强自立，希望CPU芯片等高端通用芯片的短板能尽快补齐。本文回顾一段历史，介绍沈绪榜院士早在上世纪70年代，自主研制国产CPU芯片的故事，以及当时的时代背景，读者可据此了解我国发展国产芯片的历程。

近两年，随着美国对我国高技术产业的围堵已从集成电路（芯片、IC）设计，延伸到制造、设备和材料，再深入到关键核心技术，我国芯片产业正经历着历史上的至暗时刻。万众期待我国芯片产业实现自强自立，希望国家出台更强有力的举措来发展芯片产业。

在谈到发展国产CPU芯片时，大家自然会想到中国科学院计算所2001年就开始设计的龙芯系列国产CPU，以及后来陆续推出的兆芯、海光、飞腾等国产CPU品牌，加上海思麒麟系列SoC为代表的一大批SoC品牌，其阵容还算强大。但是，美国正在从制造等环节遏制我们，使我们设计的高端CPU芯片和SoC芯片无法被制造出来。

如果要追寻最早的国产CPU芯片研制历史，应该从航天771所沈绪榜院士1977年主持研制的16位大规模集成电路（VLSI）微型计算机CPU芯片算起。该芯片在设计时是从电路逻辑、制造工艺和整机系统方面通盘考虑的，并且是在该所的生产线上完成。所以沈院士要解决和克服的困难很多。

相比之下，龙芯及后来各种国产CPU芯片研制，设计时采用了先进的进口EDA软件，制造时委托芯片制造厂代工，需要解决和克服的困难要相对少一些。作为最早的国产CPU芯片的研制者，国内研究CPU架构的开先河者，沈绪榜院士从2001年开始，先后被邀请参加了龙芯、中星微、银河、天河等CPU芯片和计算机项目的鉴定，并担任鉴定会主席。龙芯及后续的国产CPU芯片距他1977年研制第一款国产CPU芯片晚了二十多年时间。

要回顾这段历史，就要从“两弹一星”的配套工程说起。我国要发展运载火箭和导弹，重要的是要“导”，“导”就是控制和引导。这就要求在火箭和导弹上必须安装又轻又小的微型计算机，用来制导火箭和导弹的飞行轨迹。

一、“两弹一星”的配套工程：156工程

1960年，中国首枚近程导弹虽然成功发射，但由于射程较短，以及技术上的局限，大大制约了未来原子弹和氢弹的研制、发射和投送。

为了提升运载火箭的推力和速度，1965年3月，国家向中国科学院下达了研制远程火箭控制用的微型计算机的任务，微型计算机命名为156微型机，研制任务称为156工程。同年9月，由中科院计算所、电子所、物理所、东北物理所、西北计算所、长春应化所六个研究所的七个研究室的半导体和计算机人员合并后，在北京中关村成立了新型的集成电路与计算机研究所，对外代号为156工程处。

不久又在陕西临潼骊山北麓开始“三线”项目建设，项目对外名称是324工程处，由于有部队参与建设和保卫，项目对外也称为兰字826部队。156、324和826都是相同工程的代号，它们是后来航天771所的前身。

令人叹服的是，156工程上马仅一年，1966年9月，中国第一台自主研制的集成电路计算机样机便在北京完成。这是在条件有限的情况下，科研人员克服重重困难，以只争朝夕的工作热情完成的。科研人员回忆当时的情况说道，虽然156工程处的工作条件是国内最好的，但仍然十分简陋。“在没有高精密设备的情况下，工程师们只能用锯子切割硅片。精密的半导体元件竟是在一片片手工打磨的硅片上制作而成。”

那时，156工程全体人员怀着对祖国的满腔热忱，克服一道道难关，先后在北京中关村和陕西临潼骊山脚下开创了“灯火辉煌156”、“战天斗地324”的创业佳话。四年后的1969年，156工程全员迁至陕西临潼，继续进行着航天微电子和微型计算机领域最新、最前沿的技术研究。

骊山的山顶有著名的周朝“烽火戏诸侯”的烽火台，北麓有著名的唐朝杨贵妃“温泉水滑洗凝脂”的华清池，北边远处地下还沉睡着“世界八大奇迹”的秦朝兵马俑军阵。但是，324工程处选址于此，并不是看中了这里的好风水，而是想要依托骊山南侧峰峦叠嶂的山地掩护，把这里当作了中国“三线”建设，国家生产力战略转移的根据地。

图1.80年代航天771所的科研和生产厂区大门

（昔日的324工程处，现在是骊山分部）

当时，324工程处周围的环境就和一般小山村无异，有小桥、农田、菜地和满坡的石榴园，还有雨天泥泞、冰雪天溜滑的斜坡路，甚至生活区夜间偶尔会有狼、豹出没。单位毗邻的临潼县城也很落后，当地农民看见女职工穿裙子都觉得很惊奇，指指点点说城里“婆姨”穿的是“独筒裤”。老人们看到厂区管理严格并有军人守卫，会窃窃私语地议论，“山坡上的324到底是干啥的？”，“听说是造原子弹的”。

生活条件虽然十分艰苦，但是324工程作为当时国内顶尖的高技术研究机构，拥有国内一流的人才队伍和最先进的技术设备。由于我国受“巴统”和“瓦森纳协定”限制，324工程无法购买到当时国际上最先进的4英寸芯片生产线，但国内仅有的三条3英寸芯片生产线中，就有一条安装在324工程处。

1975年，324工程划归当时的第七机械工业部（简称七机部、航天部）直接领导，定名为航天771所，对外称为西安微电子技术研究所。

1983年以后，随着改革开放和国际局势缓和，我国备战需求减少，航天771所的上天军品型号任务随之减少。同时也因为国门大开，IBM系列PC机大量进入中国，航天771所为航天军工单位地面应用研制的通用微型计算机（LS 772微型机）由原来的热销很快变为了滞销，后来通用整机生产线也全面停产。

但与此同时，国际技术交流却日趋活跃，航天771所经常会有国外专家来所里进行技术交流。研究生和全所技术人员在不影响工作情况下，都可以参加这些国际微电子和计算机领域最新技术讲座。重要的讲座都是由外语非常精通的科技委主任黄敞先生亲自翻译。航天771所创造了国内相关领域29项第一，某些技术在国际上也是一流的，举三个例证。

例证1：航天771所前身156工程处1965年成立，而且单位以只争朝夕的精神发展着我国的航天微电子和计算机事业。虽比美国1957年创立的仙童半导体公司晚八年，但相比于同样从事计算机芯片开发的1968年才成立的Intel公司，则早了三年时间。

例如2：沈绪榜院士1977年研制出了16位NMOSVLSI CPU芯片，而相比于Intel公司1978年才推出的16位CPU芯片8086，则早了一年时间。