作者:刁雯蕙 王之康 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/15 20:55:14
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探索高端芯片人才培养“样板间”
国内首个算力微电子学院成立

 

两个月来,这已经是唐志敏第5次来深圳了,而在今后很长一段时间内,他都将留在这里,因为一个使命——为中国培养高端芯片人才探索出一条有效路径。

11月15日,深圳理工大学(筹)第七个学院——算力微电子学院在第25届中国国际高新技术成果交易会上正式揭牌成立,这是国内首个以“算力微电子”来命名的学院,担任创始院长的是曾经的龙芯CPU、海光CPU创始人之一唐志敏。

今年9月,唐志敏在北京家中接到了多年未见的老领导、深圳理工大学筹备办主任樊建平的电话,要约他喝茶,一起聊聊。唐志敏有些诧异,但是当樊建平讲述了想要建算力微电子学院并邀请他出任院长的想法时,他几乎立刻就答应了,“因为我很赞成他的想法,实际上我们做计算机系统的很多人都赞成这样的想法,就是一定要把计算机和微电子结合起来,才能真正解决好算力芯片的问题”。

芯片是引擎,人才缺口大

在当下信息社会,各种各样的计算机和网络通信设备已成为基础设施,其中最核心的部件就是芯片。

“有人开玩笑说,目前信息领域的形势是,软件在吞噬世界,人工智能在吞噬软件,深度学习在吞噬人工智能,GPU在吞噬深度学习。”中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员李国杰说,这虽然是片面观点,但在一定程度上反映了芯片的重要性。

《全球数字经济白皮书》显示,2022年,美国、中国、德国、日本、韩国等5个世界主要国家的数字经济总量为31万亿美元,数字经济占GDP的比重为58%,较2016年提升了大约11个百分点。

李国杰指出,在未来的经济社会发展中,芯片的算力将渗透到未来世界的每一个角落。

但是,我国在芯片领域,无论设计、制造还是封装测试都与国际最先进水平存在一定差距。

“最主要的挑战,就是算力芯片人才储备不足。”唐志敏说。

据统计,目前国内芯片行业从业人员约有63万人,预测到2024年这一规模将达到79万人左右,人才缺口在26万人左右。作为信息产业的重镇,深圳一年大约需要1万名芯片人才,但每年能供应的却只有3千人左右,尚有7千名左右芯片人才没有着落。而且,芯片行业不仅缺乏领军人才和骨干人才,甚至还缺乏一般的工程技术人才。

从产业中来,到高校里去

对于芯片人才缺乏,李国杰认为,主要归因于两个方面。

一是我国信息领域长期以来头重脚轻、基础不牢,大批人才都走向互联网应用企业,即使是微电子专业的人才,毕业后也很少进入芯片设计和制造行业;与微电子有关的大部分院系是新成立的,师资力量薄弱,人才供应不足。

二是人才培养方式有问题,没有按照芯片人才的需求来培养,人才培养体系不适应产业发展。芯片是一个工程性很强的专业,一定要培养学生的工程师素质,但实际上却重理论而轻实践,大都讲述基础原理,当成理科生一样来培养。

对于我国算力芯片人才方面存在的问题,唐志敏2000年开始主持研制龙芯CPU时就深有感触。

“当时我们就意识到,计算机和微电子之间实际上是割裂的,还是需要结合在一起,因为计算机领域的不懂芯片设计,微电子领域的不懂计算机系统”。唐志敏说,当时他们和中国科学院微电子中心合作,但这种合作后来只成为了少数科研人员根据需求牵引而进行的自发行为,并没有行成整个行业的共识,甚至国家在学科设置时也把它们放在了不同的学科体系,自然而然就造成了学科壁垒。

唐志敏表示,传统的微电子学院并没有相关课程;而计算机学院大部分的教学内容偏软偏应用,底层软件和硬件方面教得比较少,学生自然就不懂芯片相关知识。

那么,我国如何才能在芯片人才培养方面实现突破?

李国杰认为,有三条路径可选:一是弯道超车,探索发展芯片和变革性器件的新路,如量子计算、自旋电子器件等,但完全靠器件本身的革新来实现高性能、低功耗,难度很大;二是通过研制新的设计软件等开源硬件来降低门槛,或用人工智能实现全自动芯片设计;三是计算机学科与微电子学科跨层结合,打通从系统到器件这条路。

深理工选择的是最后一条,这也是麻省理工学院、普渡大学等美国高校一直以来所用的模式——EECS(电气工程与计算机科学)、ECE(电子与计算机工程)等将微电子和计算机放在一起。

成一流学科,强一片产业

成立算力微电子学院,是樊建平对高等教育底层逻辑的独特思考。

“传统高校通常采用‘自上而下’科研模式,先发展科学、再到技术、最后到成果转移转化,实际上,科学与技术的关系并非线性的,很多科学发现是由于技术进步而产生的。”樊建平说,深理工的办学逻辑将更加注重技术的创新与引领,进而推动科学发现与成果转化。

在樊建平看来,在深圳成立算力微电子学院,有其得天独厚的优势。

深圳是中国工业总产值第一大市,这里有华为、腾讯、大疆、比亚迪等高科技企业,需要大量芯片设计工程师;深圳的顶力支持,给了深理工大跨步向前迈进的勇气;作为中国特色社会主义先行示范区,深圳理应为中国发展困境破局,而深理工当仁不让要扛起肩上的责任。

“成立算力微电子学院,就是站在与城市共生的角度,尽快解决深圳市、大湾区芯片人才缺口问题,助力广东省信息产业发展,帮助国家探索出一条芯片人才培养的创新路径。”樊建平说,“我们的目标是建一所学院、成一流学科、强一片产业,与深圳成长为一个有机整体。”

关于芯片人才培养工作的开展,唐志敏表示,首先要有一套把计算机和微电子的核心课程结合在一起的课程体系,调整优化讲课方式,设计更多实践环节,使学生逐步提升动手能力,建立对系统和芯片底层的认知。

“同时,我们也会加强和海光、龙芯、寒武纪等算力芯片研发龙头企业的合作,让学生尽早接触工程实践,在产业一线得到实际锻炼。”唐志敏说,学院还会多找一些有实际工程经验的人来当老师,培养出一批实干型人才。

唐志敏希望,从深理工算力微电子学院走出去的芯片人才,要么自己开办公司,要么在现有企业里为芯片研发作贡献。“更宏大的理想,就是我们成功实践以后,对国内已有的计算机学院、微电子学院都有参考价值,全国的微电子人才培养会作出一些改变。”

目前深理工还未去筹招生,但算力微电子学院的芯片人才培养工作已提上日程, 11月6日面向全国发布了《“中国芯”训练营征集令》,邀请全国有志青年来到这个横跨学商两界的新型学习平台,成为引领中国芯片产业变革的青年先锋。

也许不久后,一个崭新的时代就将到来。。

 
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