數(shù)學是馬云心里過不去的一道坎兒。馬云在36年前第一次高考的時候,數(shù)學考了1分,這在很長一段時間里成為了他一生中難以磨滅的輝煌和遺憾。這個典故曾經(jīng)在馬云的諸多演講中成為他的談資,并讓馬云的創(chuàng)業(yè)故事充滿傳奇。但,它終歸是馬云人生篇章的某一扉頁上缺失的一角。古人云:你曾經(jīng)沒有得到的,你會在長大后想方設(shè)法地去獲取。準備卸甲歸田的馬云一心相當老師,想改善、改變中國的教育現(xiàn)狀,讓人感動。而數(shù)學考1分的恥辱讓馬老師發(fā)奮圖強。9月18日,阿里巴巴在《都市快報》頭版打起了廣告,掃描二維碼進入“阿里巴巴全球數(shù)學競賽”頁面,宣稱有百萬獎金,金獎4人,每人2萬美元獎金;銀獎6人,每人1萬美元獎金;銅獎10人,每人5000美元;另有優(yōu)秀獎20人。這40人都將獲得進入冬季大師班的門票。預賽是9月18日~20日,10月中旬宣布結(jié)果,11月中旬進行決賽,另外,阿里宣稱其自主研發(fā)的AI將擔任輔助閱卷的職責,你看,讓天下沒有難做的生意,讓阿里的AI無處不在,這是馬云的執(zhí)念。據(jù)說這個比賽是馬云提議的,至于他為什么提出比賽數(shù)學,官方說法是旨在推動全社會看到基礎(chǔ)科學尤其是數(shù)學的價值。馬云曾在9月5日的XIN公益大會上為自己當初考1分進行辯護:“我有時候講話不注意,就說數(shù)學考了1分還引以為傲,誤導了很多年輕人,認為數(shù)學不重要,其實不是這么回事?!被蛟S,正因為此,他決定用這種方式為自己曾經(jīng)“引以為傲”的事情糾偏,來表明他對數(shù)學的重視——盡管這位馬老師在今年1月份的鄉(xiāng)村教師頒獎活動上曾說過“我辦的云谷學校,音體美是必修課,語文數(shù)學考得不好,其實我不太在乎,他們以后總會學好的”。為了進一步表明對數(shù)學的重視,穿著一件大紅色T恤的馬云在9月18日晚——在云棲大會的前一天——當了1個半小時的學生,給他“上課”的是來自全球各地的11位頂尖數(shù)學家。馬云有在云棲大會前一天見科學家們的愛好,去年見的是各個領(lǐng)域的科學家,并在次日的2017云棲大會上宣布成立了達摩院。大家對下面的這張圖應該還有點兒印象(詳見虎嗅2017年10月11日文章《昨天下午跟馬云聊天的都一一是誰?》)。據(jù)在現(xiàn)場的朋友說,在這些數(shù)學家跟他分享的時候,他保持了乖學生的做派——這與他今天在阿里巴巴全球投資者大會上“放飛自我”的表現(xiàn)風格迥異——認真聽講。馬云說:“我來之前很擔心我們能聊點什么,你們說什么我能不能理解。我又很好奇,數(shù)學究竟是什么,但大家剛剛的談話非常有意思,這讓我更有信心阿里巴巴應該支持數(shù)學。”“未來,我覺得人應該擅長運動、擅長音樂、擅長繪畫,也應該擅長數(shù)學。數(shù)學就像運動,你們說運動有什么用呢?沒用,不過很有趣?!瘪R云為他此前對數(shù)學的“偏見”找補了一些回來,“我們今天探討的話題非常重要。因為數(shù)學關(guān)乎未來,數(shù)學關(guān)乎全球化,數(shù)學關(guān)乎人文,這是我們阿里巴巴愿意支持數(shù)學的原因。”“我準備以后把數(shù)學、音樂、運動、畫畫定為四門非常重要的課。”馬云說。在今天之前,馬云從來沒有表現(xiàn)出對數(shù)學的任何興趣,這位企業(yè)家、大自然保護協(xié)會代言人、慈善家的下一個目標大概是當一個家喻戶曉的教育家。他曾經(jīng)在鄉(xiāng)村教師頒獎典禮上表現(xiàn)出對音體美無私的贊美:“我自己覺得音樂、體育、美術(shù)就是要從小開始教起,從托兒所、幼兒園開始教起。這些文化是種子,教和育是兩回事。我們現(xiàn)在的學校過度關(guān)注了教,而忽略了育,育是品德,育是性格,育才是一個人有魅力。”但馬云有一個優(yōu)點,就是他對他不懂的東西懷有敬畏之心。他曾經(jīng)說,盡管他不懂技術(shù),但他尊重技術(shù),尊重科學家。而現(xiàn)在,他不懂數(shù)學,所以他開始敬畏數(shù)學。正如他18日晚對在場的數(shù)學家們說的那樣:“從更長的維度看,數(shù)學是科學的基礎(chǔ),科學是其他所有學科的基礎(chǔ)。如果基礎(chǔ)不穩(wěn),上面的一切都不會產(chǎn)生。這么多年,我們給予基礎(chǔ)數(shù)學的關(guān)注不夠。所以阿里巴巴決定為數(shù)學干點什么。我認為數(shù)學應該成為年輕人的基礎(chǔ),就像運動、音樂和繪畫一樣。如果數(shù)學基礎(chǔ)堅實,人類會堅實。”這位見人說人話、見鬼說鬼話的馬老師又說:“從IT到DT(數(shù)據(jù)科技)、人工智能、IoT、芯片、計算機、數(shù)據(jù),都和數(shù)學密切相關(guān)。數(shù)學能幫助我們的孩子更具創(chuàng)造力,數(shù)學可能幫助我們的孩子進入一個新世界。阿里巴巴很榮幸能和各位科學家合作,為孩子們種下數(shù)學的種子,種下種子不是為我們公司自己,而是為全中國,為全世界。數(shù)學無國界,未來從中國到俄國到英國,再到全世界,數(shù)學會是一種通用核心語言,數(shù)學會是大家存活于這個世界的頂級能力?!瘪R云此時沐浴在數(shù)學的海洋里不能自拔,“作為一個科技公司,我們應該將更多的注意力,投身到科學的技術(shù)。阿里巴巴不為任何原因、不為任何利益去支持數(shù)學,對于這點我感到驕傲。我沒有期待得到什么,我就是要做,我尊重數(shù)學。雖然很多數(shù)學家研究的時候并不知道他們的研究有什么用,但我們相信?!蔽蚁嘈篷R云說這番話是真心的。他已經(jīng)用其獨特的方式喚醒人們關(guān)注到了鄉(xiāng)村教育、鄉(xiāng)村教師、鄉(xiāng)村學生,此時他決定支持一個他不擅長的學科,或許這是馬云1982年數(shù)學考1分以來一直埋在心底的情結(jié)。此時算是解開了。最后讓我們圍觀一下這11位給馬云上課的數(shù)學家、科學家們都是什么來頭:2018年9月18日晚,馬云與11位數(shù)學家合影留念李洪(中國科協(xié)全國委員會副主席)長期從事運載火箭技術(shù)和管理研究,專注航天型號科研技術(shù)攻關(guān)與質(zhì)量管理,在組織導彈武器和運載火箭研制與管理等方面作出積極貢獻。曾獲國家科技進步特等獎、“中國載人航天工程突出貢獻者”、“首次月球探測工程突出貢獻者”、“探月工程嫦娥二號任務(wù)突出貢獻者”、全國五一勞動獎?wù)?、享受政府特殊津貼。田剛(北京大學副校長、數(shù)學科學學院院長、北京國際數(shù)學研究中心主任、中國科學院院士,美國人文與科學院院士,數(shù)學聯(lián)盟執(zhí)委會委員)曾在普林斯頓大學、紐約州立大學石溪分校、紐約大學庫朗研究所、麻省理工學院等任職。解決了一系列幾何及數(shù)學物理中的重大問題,特別是在Kahler-Einstein度量研究中做了開創(chuàng)性工作,引進了K-穩(wěn)定性的新概念,證明了K-穩(wěn)定Fano空間上該度量的存在性。1994年獲得由美國國家基金會頒發(fā)的沃特曼獎。1996年獲得美國數(shù)學會的韋伯倫獎。1990年在世界數(shù)學家大會上作45分鐘大會報告。2002年在世界數(shù)學家大會上作1小時大會報告。張益唐(華人數(shù)學家,美國加州大學圣塔芭芭拉分校數(shù)學系終身教授,山東大學威海校區(qū)數(shù)學與統(tǒng)計學院院長)這位“成就堪比陳景潤”的大師半輩子漂泊海外,得不到世界認可,一直默默無聞。他還曾拿著數(shù)學博士學位,到餐館做幫工、送外賣、當臨時會計,也沒有固定收入。在這些艱苦的日子里,他也從未放棄,依然靠著研究數(shù)學來填補強烈的求知欲。2013年5月,張益唐在孿生素數(shù)研究方面所取得的突破性進展,他證明了孿生素數(shù)猜想的一個弱化形式。在不依賴未經(jīng)證明推論的前提下,發(fā)現(xiàn)存在無窮多差小于7000萬的素數(shù)對,從而在孿生素數(shù)猜想這個重要問題的道路上前進了一大步。被譽為數(shù)學界的“掃地僧”。2013年獲得弗蘭克·奈爾森·科爾數(shù)論獎、晨興數(shù)學卓越成就獎、奧斯特洛夫斯基獎;2014年獲得Rolf Schock獎數(shù)學獎、麥克阿瑟天才獎;2016年獲得求是杰出科學家獎;2018年獲得美國亞裔工程師學會的終身成就獎。2014年受邀在國際數(shù)學家大會上作一小時的大會報告。勵建書(數(shù)學家,中國科學院院士,香港科技大學數(shù)學系講座教授、浙江大學數(shù)學高等研究院(籌)院長,中國數(shù)學領(lǐng)域自守型研究帶頭人)主要從事李群的無窮維表示和自守型理論的研究,是中國數(shù)學領(lǐng)域自守型研究領(lǐng)頭人。把非交換調(diào)和分析與自守型的L-函數(shù)理論相結(jié)合,建立了算術(shù)流型的一些重要同調(diào)群的非零性;證明了維數(shù)不等于3或7時 Thurston關(guān)于算術(shù)雙曲流型的第一貝蒂數(shù)的猜想,由此解決了相應的正交群的同余子群問題;構(gòu)造了典型群的奇異酉表示,并對這些表示作出了刻劃和分類;和合作者一起提出和研究了“自守對偶”的概念,并證明了任何 Tempered 表示必為自守表示的極限。獲得美國 Alfred P. Sloan Fellowship,作1994年國際數(shù)學家大會邀請報告。湯濤(南方科技大學講席教授,南方科技大學副校長,中國科學院院士)主要從事計算數(shù)學,數(shù)值分析,偏微分方程數(shù)值解的研究。曾獲國家自然科學獎二等獎、馮康科學計算獎、國家杰出青年(海外)科學基金獎等。被2018年國際數(shù)學家大會邀請作45分鐘報告。Yurii Nesterov(俄羅斯裔數(shù)學家,魯文大學的數(shù)學系教授)他一直致力于數(shù)學規(guī)劃、優(yōu)化算法與運籌學等研究,是國際最知名的優(yōu)化學大師,特別是在研發(fā)高效算法和數(shù)值優(yōu)化分析領(lǐng)域有著卓越的成績。以他的名字命名的“Nesterov梯度加速法”被廣泛應用在現(xiàn)代機器學習和優(yōu)化算法中。他于2000年獲優(yōu)化領(lǐng)域最高獎之一的Dantzig Prize,2009年被授予有運籌管理學領(lǐng)域“諾貝爾獎”之稱的最高獎項馮·諾依曼理論獎John von Neumann Theory Prize,2016年獲歐洲運籌領(lǐng)域的最?榮譽EURO Gold Medal。Frank Kelly(英國數(shù)學家,現(xiàn)任教于劍橋大學數(shù)學中心的牛頓研究所,英國數(shù)學教育咨詢委員會主席,英國皇家學會院士,美國國家工程院外籍院士)主要研究方向是隨機過程、網(wǎng)絡(luò)和優(yōu)化,特別關(guān)注在電信或運輸網(wǎng)絡(luò)之類的大規(guī)模系統(tǒng)。2008年被授予有運籌管理學領(lǐng)域“諾貝爾獎”之稱的最高獎項馮·諾依曼理論獎John von Neumann Theory Prize。2009年獲歐洲運籌領(lǐng)域的最高榮譽EURO Gold Medal。2016年獲得電機電子工程師學會所頒發(fā)的最高榮譽貝爾獎Alexander Graham Bell Medal。因為他在數(shù)學科學上的貢獻,2013年他還獲得了由女王親自頒發(fā)的“大英帝國司令勛章-Commander of the Order of the British Empire (CBE)”。Balázs Szegedy(匈牙利數(shù)學家,匈牙利阿爾弗雷德雷尼數(shù)學研究所研究員)2003年于布達佩斯的羅蘭大學取得博士學位;曾就職于匈牙利阿爾弗雷德雷尼數(shù)學研究所 、微軟研究院、普林斯頓高等研究院。2006年加入多倫多大學士嘉寶分校。2013返回匈牙利阿爾弗雷德雷尼數(shù)學研究所工作。其一直致力于組合數(shù)學和圖論的研究。2010年獲得斯隆研究獎,2012年獲得離散數(shù)學中的最高獎Fulkerson 獎。劉建亞(山東大學數(shù)學系教授,山東大學黨委常委、副校長,威海校區(qū)校長,山東大學研究生院院長,中國數(shù)學會常務(wù)理事)主要研究方向為解析數(shù)論,自守形式。主持了自守形式的算術(shù)與幾何(2011—2014年國家自然科學基金委重點項目、2006-2009國家自然科學基金委重點項目)、數(shù)論與密碼(2005—2007教育部科學技術(shù)研究重大項目)等重點研發(fā)計劃。2012年獲教育部自然科學獎一等獎。2014年獲國家自然科學二等獎。印臥濤(加州大學洛杉磯分校數(shù)學系教授)2006年獲Columbia University運籌學博士學位。2006年-2013年7月,Rice University計算與應用數(shù)學系助理教授、副教授。2013年至今,加州大學洛杉磯分校數(shù)學系教授。2016年在華人數(shù)學家大會上獲得晨興應用數(shù)學金獎,2009年獲得Alfred P. Sloan Fellow,2008年獲得NSF CAREER Award。Alexander Gasnikov(俄羅斯青年數(shù)學家,莫斯科工程物理學院研究員)Yurii Nesterov的大弟子,善于用“內(nèi)點法”求解凸優(yōu)化問題。目前,大部分可以被求解的問題都是凸問題,內(nèi)點法是求解該類問題的主流方法。此類方法已作為標準算法集成進 Matlab、MOSEK等主流數(shù)值計算/優(yōu)化軟件,成為行業(yè)標準,解決了Gelfand難題?;ares這么大的太陽,每天上班還要生一堆悶氣誰不需要一個「職場保命利器」懟天懟地懟到戲精昏過去穿上這件「職場內(nèi)心戲系列T恤」老板想批評你都得三思而后行
9,副教授被國際芯片行業(yè)老大惦記本土核心技術(shù)人才難留住搜
導語在先進制造、智能制造的今天,大到飛機、航母,小到汽車、芯片甚至鞋子,依靠設(shè)計師的手和筆來完成已是不可能之事;產(chǎn)品研發(fā)的反復迭代,每一步都離不開計算機輔助設(shè)計。但在工業(yè)設(shè)計、模擬輔助軟件(CAD/CAE)領(lǐng)域,中國處于產(chǎn)業(yè)萎縮、投入不足、人才流失、學科凋零的困境,大量依賴國外產(chǎn)品。這已經(jīng)對中國的國家安全、國民經(jīng)濟造成潛在危害。中國的工業(yè)軟件,是否只剩下了繳械投降?中國應如何打破外國在工業(yè)設(shè)計上的壟斷?請看《知識分子》與相關(guān)專家、學者對話后的深度報道。撰文 | 邸利會(《知識分子》主筆)責編 | 陳曉雪● ● ●近來,福州大學副教授陳建利收到了一份邀請,有朋友問他,是否愿意加入Cadence。在芯片設(shè)計自動化領(lǐng)域,Cadence是行業(yè)老大。它和另外兩家美國公司Synopsys、MentorGraphics壟斷了全球市場的95%。凡設(shè)計芯片都要用到它們的軟件工具。陳建利被“惦記”并不奇怪。在芯片電子設(shè)計自動化這行,他已然是一顆冉冉升起的新星——2017年6月的DAC(Design Automation Conference)最佳論文獎獲得者、11月的ICCAD(International Conference on Computer-Aided Design)的CAD學術(shù)競賽冠軍,都是大陸學者首次。他還在今年1月起擔任CEDA(The Council on Electronic Design Automation)設(shè)計自動化技術(shù)委員會委員,為7名委員中的唯一大陸學者。此外,他還有一篇論文獲得ICCAD 2018最佳論文提名獎。可問題是,這家Cadence公司——在4月時率先響應美商務(wù)部號召,對中興實施禁運。沒有它的授權(quán),中國公司便很難設(shè)計芯片。外界大多關(guān)注了器件、知識產(chǎn)權(quán)模塊的禁運,而少有人知道,軟件工具的禁運照樣一箭封喉。如今中興雖然已解禁,但卡脖子之痛尤在昨日,回過頭看陳建利的這份邀約,多少有些別樣的意味。1如此依賴不過,陳建利想繼續(xù)留在學界,并無進入工業(yè)界的打算。他從事的研究稱之為“物理設(shè)計”,屬于芯片設(shè)計流程當中的一步。其中有兩大關(guān)鍵問題:如何在指甲蓋大小的芯片之上,將成百上千萬的器件(幾十億個晶體管)擺放下去?又如何將這幾千萬的器件連接起來組成電子電路?當然,這些擺放和連線都要滿足一系列苛刻條件。?將幾千萬的器件(幾十億個晶體管)排布到一塊芯片上。當年,第一個集成電路處理器只有2200個晶體管,而今任何一部智能手機,芯片里都集成了三四十億的晶體管。顯然,如此大規(guī)模的器件擺放和繞線無法靠手工完成。在去年獲獎的這篇最佳論文中,陳建利和合作者提出了一種新的算法,可以將不同倍高的單元器件快速且接近最優(yōu)的方式排布到芯片上,無論是理論證明還是實測程序,都表明其最佳性。如果考慮到芯片設(shè)計軟件工具的重要性、中國在這一領(lǐng)域缺乏原創(chuàng)性成果、中國企業(yè)長期依賴國外軟件的現(xiàn)實,陳的研究就很有意義。有了新的算法突破和初步程序,商用工具的開發(fā)就邁出了第一步。通常來說,設(shè)計方需要從上游的公司如ARM獲得器件、知識產(chǎn)權(quán)模塊授權(quán),然后再從Cadence等公司獲得設(shè)計軟件授權(quán),設(shè)計完成的芯片“圖紙”再交給下游的晶圓廠如臺積電完成量產(chǎn)流片?!皬恼麄€芯片設(shè)計流程來說,百分之七八十的時間都是要跟芯片設(shè)計軟件打交道的??梢哉f,在把最后方案交給晶圓廠制造之前,全部都是用這些工具進行反復迭代的過程?!?從事機器人芯片設(shè)計研究工作的中國科學院計算所研究員韓銀和告訴《知識分子》。長期以來,國內(nèi)似乎已經(jīng)習慣了花錢買授權(quán),甚至是不花錢使用盜版,直到中興事件,才如夢初醒,原來也有花錢也買不來的時候。多位受訪人士表示,不僅是芯片,從飛機、航母,到汽車、手機甚至鞋子,與各個行業(yè)緊密聯(lián)系的工業(yè)設(shè)計、模擬仿真軟件已經(jīng)成為支撐先進制造的共性關(guān)鍵技術(shù),中國基本處在“人有我無”的卡脖子狀態(tài)?!拔覀兒娇绽锩嬉鲆粋€復雜的外形,不管是要做樣件加工還是實際生產(chǎn),還是要用CATIA這樣的國外軟件進行數(shù)字化設(shè)計,它能做高階曲面,質(zhì)量非常好?!?北京航空航天大學機械工程及自動化學院副教授王偉告訴《知識分子》,在代表先進制造的航空航天領(lǐng)域,即使是某些龍頭企業(yè),用的也是諸如CATIA這樣的國外軟件。中國已經(jīng)在喪失人口紅利,之前簡單的來料加工和代工也已難以維系。工欲善其事,必先利其器,離開了先進的設(shè)計模擬軟件,就無法實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)的快速迭代,也無法實現(xiàn)成本的控制,只能最終在激烈的市場競爭中落敗。拿設(shè)計一臺飛機發(fā)動機來說,離開先進的數(shù)值模擬軟件,幾乎寸步難行?!耙患蹻16和同等重量的黃金是等價的,而發(fā)動機的價值,黃金也不能與之匹配。其中一個零部件級的實驗件就可能達到上千萬、上億的造價,如果純粹依靠物理試驗,估計需要做上千次零部件級實驗,才能找到合適的設(shè)計參數(shù)區(qū)間,成本基本是不可控的。” 超算無錫中心先進制造部部長任虎說。由于正版高端軟件相對昂貴,國內(nèi)不少企業(yè)靠盜版過活,而一些高級的模塊無法直接購買,還需要走第三方渠道,比如在國外注冊公司再去購買?!盀槭裁次覀冏龀鰜淼臇|西不如別人漂亮,或者不如別人快,一個原因就是這些工具軟件關(guān)鍵的模塊不賣給你,只給你一級二級的技術(shù),不會給你高級的技術(shù)。而隨著軟件工具轉(zhuǎn)向云端服務(wù),盜版也將難以為繼?!?華航唯實機器人科技股份有限公司技術(shù)總監(jiān)宋智廣介紹說,如果不自主的話,可能今天不會感到痛,但再過幾年,“會突然發(fā)現(xiàn)競爭對手,比如國外企業(yè)每隔兩個月就推出新品,而國內(nèi)企業(yè)半年甚至一年才能推出新品,從效率上就大大落后了” ?!皼]有先進的芯片設(shè)計工具,肯定設(shè)計不出先進的芯片,這是大家的共識?!?具體到芯片設(shè)計,韓銀和這樣說。不過,真要做一款先進設(shè)計工具,談何容易。2壟斷之苦芯片設(shè)計工具的研發(fā)基于核心算法,可對陳建利來說,過去的甘苦,一言難道盡。2013年,是陳建利人生中的低潮。從讀碩士開始算起,他對布局這個問題的探究已經(jīng)過了6年,可依然沒有大的突破。這一年,他想去外邊看看,離開福州,去一衣帶水的寶島臺灣。赴臺背后還有一個殘酷的現(xiàn)實。由于中國半導體業(yè)的落后,陳建利無法接觸到工業(yè)界真正的需求,而臺灣地區(qū)在集成電路方面,無論是制造、封裝、測試都已經(jīng)是僅次于美國的力量。在那里,通過參加各樣的研討會,接觸學術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的人士,對于在先進制造過程下業(yè)界的需求有了更多的認識?!跋裎覀儷@獎的論文,是在多倍高的器件(指的是器件的高度不一樣,但是整數(shù)倍,比如最小的器件是1的話,有的器件是2倍高,3倍高等等)下,引入了很多新的約束,新的設(shè)計規(guī)則,這是在先進制程的東西。你要知道別人在做什么,業(yè)界需要的是什么,我覺得這個蠻關(guān)鍵?!?陳建利說。通過和臺灣大學教授張耀文合作,3年之后,布局的難題就被攻克了。國內(nèi)的芯片設(shè)計企業(yè)某種程度也有和陳建利一樣的困境。由于國外企業(yè)建立的壟斷優(yōu)勢,下游的制造廠如臺積電、三星會優(yōu)先與Cadence等公司交流,將最先進的庫給他們使用,一步步磨合,去解決先進制程下的設(shè)計需求?!拔覀儑鴥?nèi)的芯片設(shè)計公司得不到這種細致的溝通,沒有大規(guī)模流片的測試,只能做一些保守的設(shè)計,把冗余盡量放大一點,這樣保證芯片是對的,但性能肯定不行。” 韓銀和說。芯片設(shè)計軟件的研發(fā)難度已然不小,可另外一重尷尬是,雖然全球的集成電路市場有幾千億美元的規(guī)模,但是芯片設(shè)計軟件的市場不到百億美元,再加上全球市場已被三大公司瓜分,只剩下區(qū)區(qū)不到10%的市場,很少有新公司有動力去研發(fā)新產(chǎn)品。在過去的“七五””、“八五”、“九五”三個五年計劃中,中國國內(nèi)也曾集合了幾百人做了一個名為“熊貓”的芯片設(shè)計軟件,但一面世,美國各大公司便立即降價,將其扼殺在搖籃之中。迄今為止,包括芯片設(shè)計軟件在內(nèi)的工業(yè)軟件,中國大多購自國外或依賴于盜版。不過,即使是像陳建利這樣,考慮了先進制程,在核心算法上作出了突破,寫成了四十多萬行代碼的程序,可離推出一款成熟的布局工具還有很長的路要走?!霸趯W術(shù)上,我們可以做一些理想化的假設(shè),比如只優(yōu)化兩個目標,但要真正做成供大家使用的工具,溫度、功耗等各個方面都要考慮?!?除此之外,陳建利告訴《知識分子》,這幾家大公司覆蓋了芯片軟件設(shè)計的各個環(huán)節(jié),形成了一個全方位的產(chǎn)品線,一個點工具的突破已經(jīng)很難撼動大公司的地位。3人才凋零?陳建利(右二)與合作者在第54屆設(shè)計自動會議上獲得最佳論文獎,也是該會議54年來第一次有中國大陸學者獲得該獎。陳建利和導師朱文興是偶然進入芯片設(shè)計領(lǐng)域的,他們所在的福大離散數(shù)學與理論計算機科學中心,本來專注于圖論與組合數(shù)學的純數(shù)學研究。2006年6月,中心主任范更華從《超大規(guī)模集成電路布圖理論及算法》一書得到啟發(fā),申請了一個973項目的課題“大規(guī)模集成電路設(shè)計中的圖論與代數(shù)方法”。自那之后,讀碩士的陳建利與導師一干就是十幾年。起初,外界并不看好他們,進入一個新的領(lǐng)域需要較長時間的學習和積累,問題本身也極具挑戰(zhàn)。“說實話,我們做這個太累了,太難了,每天加班加點,周末也不休息,對建利我從來沒說過放棄,總是說要堅持,但其實我自己也有過放棄的想法?!?朱文興感嘆道。這中間也有不少人選擇了退出。剛起步時,中心曾用973的經(jīng)費派遣一位老師到美國學習芯片設(shè)計,但不想,這位老師最后還是做回了本行。而最近剛畢業(yè)的一位博士,也選擇了一所小學校,原因是對方給了高額安家費。堅持到今天,陳建利可謂“十年苦研無人問”。即使在今天,他的成果已經(jīng)獲得了國際同行的認可,但由于學校當初設(shè)計獎勵制度時沒有考慮到這方面的成果,也沒法獲得學校獎勵。一位本土培養(yǎng)的博士又是本校,十年來雖然解決了重要問題,發(fā)了重頭文章,但文章的數(shù)量總還是少;文章雖已是本領(lǐng)域的頂尖會議最佳論文,但不是發(fā)表在外界認為的名刊Science和Nature。“我覺得,芯片發(fā)展最缺乏的就是人才。集成電路的研究不一定要放在市中心,它最需要的其實是人才,但是這方面的待遇好像不是太好。”陳建利告訴《知識分子》。在這一點上,韓銀和也深有體會,他介紹說,自己培養(yǎng)的博士生從事集成電路的不到三分之一人,從事學術(shù)研究的更少,而碩士則基本沒有繼續(xù)從事集成電路的工作,他們都奔去了紅火的互聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈?!拔覀儑鴥?nèi)的人才太少了,有些數(shù)據(jù)說,Synopsys公司全球員工1萬多人,我們國家做芯片設(shè)計工具的連工程師加學生不超過1000人,這些人還大部分在外企,留在國內(nèi)公司的不過三四百人?!?他說。產(chǎn)業(yè)凋敝、市場萎縮,就像是一個無法阻止的鏈式反應,直接導致畢業(yè)生需求減少,科研人員流失,人才培養(yǎng)停滯、學科凋零。如果說,工業(yè)軟件的缺失是一場災難,人才和學科的瀕死則是釜底抽薪。4轉(zhuǎn)型中的希望尚存中國的工業(yè)軟件,是否只剩下了繳械投降?工業(yè)軟件某種程度是整個工業(yè)知識、先進理論和工業(yè)實踐的具體體現(xiàn),目的是輔助工程師去做設(shè)計和研發(fā),中國的工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,落后國外也屬正常。不過,隨著基礎(chǔ)研究的推進,新的認識和方法不斷涌現(xiàn),設(shè)計仿真和模擬的工具軟件也有新陳代謝?!翱梢哉f,新的理論、方法、新的軟件技術(shù)、新的計算平臺,一切都在革新中,沒有任何東西是一成不變的,任何人都不可能躺在過去的功勞簿上睡大覺而自動領(lǐng)先?!比位⒄f。從現(xiàn)實看,工業(yè)軟件也處于轉(zhuǎn)型的風口,變局中蘊藏著機遇。在芯片設(shè)計領(lǐng)域,受阿爾法狗(AlphaGo)打敗世界圍棋冠軍的啟發(fā),科研人員正在試著用AI打敗電路設(shè)計師。國內(nèi)外的不少研究團隊已經(jīng)將人工智能用于芯片的設(shè)計驗證、架構(gòu)探索和優(yōu)化,并取得了不錯的效果?!叭绻阎悄芎妥詣踊Y(jié)合起來,將來做一個芯片,可以基于開源的知識產(chǎn)權(quán)核組合起來,用工具自動生成,可能一個芯片做出來只要三個月時間,而不是過去的兩年。那傳統(tǒng)的設(shè)計軟件是完全做不到的,這里面就有機會?!?韓銀和認為,開源芯片結(jié)合智能化會帶來芯片設(shè)計流程的重構(gòu),必然帶來工具的變革。在商業(yè)模式上,工業(yè)軟件也將一改過去的授權(quán),轉(zhuǎn)為云端的服務(wù),由賣改為租,這都為國產(chǎn)軟件的崛起提供了機會。不過,完全依靠市場,可能缺乏足夠動力?!斑@就像波音、空客已經(jīng)壟斷了市場,即使是馬云也不敢輕易投資造大飛機?!?任虎半開玩笑地說,要破局恐怕還得由政府出面加大投入,而且還要選準團隊,投對人:“國家投資也是有擔憂,到底會不會有效果,別像光伏一樣出現(xiàn)騙錢的情況,也別像新能源汽車一樣出現(xiàn)騙補,還是要認真看一下,誰是在真正做這個事?!彼沃菑V了解到,深耕一些細分的行業(yè),如機器人,也有成功的可能。他還建議,即使是國家扶植也要以企業(yè)為主,作出的東西要有市場檢驗,不能像傳統(tǒng)的項目制,驗收通過就束之高閣。在陳建利看來,大陸可以學習臺灣半導體發(fā)展的經(jīng)驗。他希望:大陸也建立類似的集成電路設(shè)計聯(lián)盟,在產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界之間搭一座橋梁,加強交流與合作;國家應該更加重視微電子學科建設(shè),讓學校可以教好課,留住人;也可以資助辦一些集成電路方面的競賽和暑期班,培養(yǎng)年輕人才。好在一些改變讓人看到了希望。中國計算機學會CCF為了鼓勵更多的年輕人從事集成電路方向的研究,從2018年開始,設(shè)立CCF集成電路Early Career Award,專門獎勵從事集成電路方向研究、博士畢業(yè)6年以內(nèi)的青年學者,陳建利是從一大堆國內(nèi)名校和科研院所候選人脫穎而出的首屆唯一獲獎人。韓銀和即是推動設(shè)立該獎的CCF容錯計算專業(yè)委員會的秘書長。十年苦研無人知。如果沒有這次的中興事件,恐怕少有人關(guān)注芯片背后的核心技術(shù)缺失,也不會關(guān)注像陳建利這樣非著名高校的土博“青椒”,也不會知道他所在的芯片設(shè)計領(lǐng)域,長期處在市場萎縮、投入不足、人才流失、學科凋零的窘境。有業(yè)內(nèi)人士注意到,與Cadence并駕齊驅(qū)的Synopsys,2016年一年的研發(fā)投入為3.5億美元,相當于中國政府三個五年計劃在三維CAD/CAE研發(fā)投入總和的10倍。今年,用陳建利的話來說,可能是“人品爆發(fā)”——芯片設(shè)計頂會ICCAD共接受了他的多篇論文,并有一篇論文獲得最佳論文提名獎。不過眼下他正為招不到合適的學生發(fā)愁,同時,像許多中國年輕科研人一樣,為微薄的工資和高昂的房價而一籌莫展。制版編輯 | 皮皮魚更多精彩文章:饒毅:中國的人類基因研究為什么弱?| 核心技術(shù)追問李澤湘:核心技術(shù)卡脖子,需要打通產(chǎn)學研的教育改革▼▼▼點擊“閱讀原文”,直達知識分子書店。