人物简介：任敏华，中国电子科技集团公司第三十二研究所IC产品部主任兼副总工程师。一直从事国产化嵌入式CPU、数据通信芯片等军用器件的研发工作，和IC部同志们一起，在军用IC芯片领域，走出了一条自己的研发道路，打破了西方发达国家的封锁。先后获国防科技进步二等奖两次和中国电子科技集团公司科学技术二等奖一次。曾被评为2007-2009年度上海市先进工作者。

任敏华和他的团队

以下内容为上海市科技党委、市科委联合上海科技大学举办的“不忘初心，继往开来科技英才TED秀”上任敏华的演讲内容整理：

我是一名芯片工程师。我和我的团队的主要工作，就是设计出一块又一块的芯片。

大家不要小看这小小的芯片，它几乎是这个星球上集成度最高的元器件，一个指甲大小的芯片上集成了数百万至10亿个晶体管。正如潘长江所说，凡是浓缩的都是精品，这块指甲大小的芯片如同人体的心脏，决定着整个电子产品的运行，非常重要，技术含量也很高。

长期以来，由于缺乏自主知识产权，我们国家的芯片需要大量从国外购买，2015年以来每年为进口芯片付出的代价甚至超过石油。这一状况在近些年得到改观，就是因为有很多和我一样的芯片工程师，制造了属于我们自己的“民族芯”“中国芯”。

2000年以来，我的团队研制了近40种国防用途的专用芯片。这些小小的芯片有的用在海军大型舰艇上，有的用在航空航天领域，有的打破了国外禁运封锁，有的追平了世界先进水平，有的甚至实现了弯道超车。我们设计的某型断网保护芯片，断网续联速度比Intel公司的同类产品快100倍。我们设计的关键功能控制FPGA算法，它装在火箭上的计算机里，将控制系统的安全系数从99.9% 提升到了99.99%，达到世界先进水平。

大家可能会问，从99.9%到99.99%，有差别么？这0.09%的差别可不是个小数字，它意味着，火箭发射失败的概率从原先的千分之一下降到万分之一，相差一个数量级。作为芯片工程师，我们就是常常为了这一个小小的数字，花费几年甚至几十年的努力。下面就来和大家说说这款芯片的研发故事。

长征二号丁运载火箭是一款有着悠久历史的金牌火箭，32所一直为该火箭提供计算机控制系统。2014年，所里提出火箭双捷联计算机系统的研发，这个系统如同火箭提供了“驾驶员 保健医生”，可以提高火箭的安全性能。

我的团队经过一年的摸索，制定了算法的详细设计方案。在这个方案是否付诸实施的时候，我们遇到了来自各方的质疑：加入该算法控制FPGA，箭载计算机的所有配套设置需要更新，更新工作本身存在风险。美国的哥伦比亚号航天飞机，1981年就服役了，就是采用了一点新技术，结果在2003年，造成机毁人亡的悲剧。

这个风险与0.09%的安全性能的提高，究竟孰轻孰重？

领导说，如果没有十足的把握，还是继续沿用老技术。毕竟，在这之前，32所创下的是百发百中的发射成绩。

等不等？永远等着下一次，那就会固步自封。我们没有犹豫，拿出反复验证的数据，再拿出一股执拗劲儿，投入到项目研发中。

2015年12月，长征二号丁运载火箭，成功将“悟空”号卫星发射升空。我们的双捷联计算机在火箭上首次运行，圆满成功。

芯片技术在国内本来就是很晚起步的，我们所做的芯片又大多是军用，从电路设计到加工工艺，都要实现完全自主化，这对芯片设计师来说，就相当于在无人区开辟新路。我们的团队都是从学校里出来的娃娃兵，没有通过社会招聘的世界级的顶级高手，在这条充满荆棘的新路上，碰壁、失败是家常便饭，我们和盲人摸象一般苦苦摸索着。

我们的头发丝直径是50微米，而芯片中晶体管的尺寸只有头发丝直径的千分之一。芯片电路图设计好后，要通过专门的生产线加工制造，这个过程叫流片。流片工艺要求非常高，流片一次的花费从几十万到几千万人民币不等。这么高的流片成本真是伤不起啊。

我这个部门，从2003年第一个产品研制成功开始算起，累计有六十次的流片失败。这样的工作性质，逼着我们团队要仔细、仔细、再仔细。

60次的失败，每一次失败都需要我们回过头去寻找错误源头，而这样寻找漏洞的过程，有时是几天，有时是几周，有时甚至是半年。这些错误寻之不易，却给了我们很多经验教训。

有一次流片，一位版图工程师居然把二极管的正负极接反了，究其原因，是我们自己写的检查程序在检查边边角角等细节时出了问题。这样的低级错误是最不值得的，整个项目组20多个人中，只要有一个人犯错，其他人都是白干。这是很心痛的教训。

通过吸取这些“事故”教训，后续犯的错误就越来越少，同样的错误不会犯第二次。只是，犯的错误越来越高级了，越来越难查了。

我的同事对我的评价是“管得太细”“太较真”“太偏执”。我不希望我的团队成员讲“大概、也许、可能”，这也是被一次次失败给逼的。我要求每个功能模块都要有公式推导，或者理论支撑，否者不采纳该方案。我们有一个2011年立项的芯片项目，特别有设计难度，流片失败了四五次，进度严重拖期，课题组都没有信心搞下去了，因为不知道问题出在哪，该试的都试了，已经黔驴技穷了。当时我已经做了部门主管很多年，具体技术有点生疏了，咬牙重新提起笔来计算推导，陪同课题组一起闭关三个月，逐个模块进行排查分析。还好，功夫不负有心人，我带领团队找到了这个点，并且总结了一种通用的方法，以后对付同类项目就不怕了。

十几年来，我们总是战战兢兢，走在寻找错误的路上。我们在失败中成长成熟，也披荆斩棘开辟出一条条新路。

Intel第一任首席执行官安迪·格鲁夫说过，“只有偏执狂才能够生存”。我想只有偏执才能走到极致。

我的团队中，有很多和我一样的“强迫症”们。我虽然只是一个普通人，但我想，我们的较真和执着，正是在向大师们靠拢。

编辑：芯智讯-林子    稿源：上海观察