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33所集成电路技术攻关纪实 中国航天科工三院
送交者:  2022年01月08日14:25:20 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

铸剑 | 灵鹰丰羽 巧夺难关——33所集成电路技术攻关纪实

中国航天科工三院 2022-01-08 17:40



寒冬里,一群年轻人正盯着仪表盘上的数字,一阵欢呼声响起,三温、振动性能测试等实验圆满完成,性能指标超出预期,三院33所第一款自主设计的数模混合ASIC芯片首战告捷。该集成电路项目自2020年4月在33所二十一室与合作科室的紧密配合下开始论证,短短一年时间,完成了需求分析和芯片设计,实现了从无到有且一次流片成功,这对于一支以跨专业为主、新组建的团队而言弥足珍贵。

01

不是“抄作业”这么简单


项目之初,团队根据规划选定了业内最先进的一款功能相似的芯片进行对标,要求能够互换。看起来沿着别人的路子趟一遍就行,其实不然。对标的意义是通过对比可以检验项目完成的程度,这样自研工作就有了直接的参考对象。而实际上对标芯片与实际需求匹配度不够,工艺比较落后,延续性差。为此,团队选择了更先进的工艺,整体方案更有利于该类型集成电路可持续发展,这样也使得设计难度加大。

集成电路行业壁垒和技术人员成长的门槛都非常高,有成熟经验的设计人员凤毛麟角,社会招聘更是一人难求。攻关团队的成员都是半路出家,那些看似专业的前端、后端、仿真、模拟人员,其实是边学边干,他们的本职工作是功能电路设计,是用芯片的,而不是做芯片的。这帮非专业人士在微电子专业进步很快,实力很强,但一年的成长强不过业内专业人士。团队能在人员、专业背景都处于劣势的情况下实现一款高难度的芯片一次成功,除了运气之外还有更关键的因素。


02

上游思维解难题

“知道怎么做比做出来更重要,与其埋头苦干,不如先想好怎么干。”近半年的时间里团队负责人赵振涌主任带领团队花费了大量的精力和时间用于关键问题分析和原型验证,现在看来一切都是必要的。芯片设计中的很多影响性能好坏的关键修改都需要提前识别,提前警示标记。正因为提前对工程项目进行层层分解,设计人员才能够目标识别精准,脚步轻盈,加快工程进度。电路专业连续多年未出现质量问题,芯片的一次流片成功证明了团队对工程的良好把控能力,是多年来坚持上游思维的结果。任何一件事要做好必须将其相关的知识系统和专业技术闭环,采用上游思维先健全是一种方式,发现问题再一步步迭代也是一种方式。只要有可能,攻关团队采取第一种方式,效果和周期都有保证。


当项目组按照分解的计划,搭服务器、装系统、装软件、研究原理、试验验证、分析指标、芯片设计、仿真等一步一步的走下去,所有的困难迎刃而解,超出预期。就好像金庸笔下的乔峰,看纸面实力普普通通,动起手来谁都打不过。不过要特别注意的是科学面前一味努力蛮干是没有用的,其中的关键是边界识别,能准确识别自身和各相关方的能力边界是规避失败的重要前提。


03

为创造专注条件“做减法”


技术攻关最重要的就是专注。赵主任多年来一直坚持带领团队将做好的工作进行标准化,建立和发展部门软件通用库,以体系化的技术手段减少低层次重复性劳动,解放优质设计能力,专注于攻关和创新。近些年电路专业压力非常大,很多设计师一年几十型电路和软件工作在身,能不出质量问题,除了个人能力外,标准化工作非常关键,也正因如此,团队才能通过提高强度赢得短暂而宝贵的专注窗口期,实现了专业拓展。

虽然我们的设计水平是比不上行业内专业设计师的。但是集成电路技术攻关成功的关键之一就是,将非专业的人用在合适的地方,发挥出最好的效果。李晓庆专业基本对口,在主任精心组织、科学筹划下,协助管理团队开展自主设计、攻克数模混合集成电路设计、验证等关键技术,同时他刻苦学习、虚心请教,在合作伙伴指导把关下,突破了设计难题,建立了技术闭环的重要拼图;储昭华充分发挥自身技术积淀,承担了芯片原型验证工作,项目每一个里程碑节点的进步,几乎都离不开原型验证板上取得的试验数据,这是项目成功的基石;张宏伟不惧跨专业、跨领域的挑战,独立搭建仿真验证环境,对研发进度保障和一次流片成功起到了不可代替的作用;赵文博刚入职就参与后端设计,独立开发设计电路;何杰是优秀的FPGA设计师,为项目节省了大量的外置存储器费用;葛飞认真学习原理和算法,串联起项目设计和验证流程,实现了最优控制目标。


能把这些人按照自身禀赋合理组织起来,合力完成全新领域项目攻关,关键还是要有顶层规划能力、团队组织管理挖潜能力。赵主任作为项目组的主心骨,在项目前期带领大家识别项目全过程的关键问题,并分别就顶层规划和项目分解进行指导把关;对项目细分的各个环节,都安排指导合适的设计师进行技术攻关,使得团队每一名成员都充分发挥了自己的潜力,成为团队中不可或缺的一员。

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