國之脊梁、龍芯之母《黃令儀》

文︱關品方

芯片競爭在大國博弈的新時代是重中之重。本文介紹一位關鍵人物黃令儀。她原名廖文蒂（1936至2023年，享年87歲），廣西桂林人，微電子科學家、教育家，被譽為“中國龍芯之母”，是中國半導體和芯片研發的主要奠基人。

黃令儀 1954年（18歲）考入華中工學院（現華中科技大學），學習電機及電器專業；22歲畢業后，1958年進入清華大學半導體專業深造，從此與半導體技術結緣。她并未出國留學，是百分百“國產”芯片專家，創建中國首個半導體實驗室。她1960年回到母校創建半導體專業，研制出中國最早的半導體二極管（diode，現時高中物理學生都知道）。

黃令儀參與的國家重大科研項目包括1966年研制中國首臺空間計算機，助力“東方紅一號”衛星發射；于上世紀70年代突破集成電路技術，獲全國科學大會獎。她是“龍芯”的核心研發者；2002年以66歲高齡加入龍芯團隊，主導“龍芯1號”物理設計，打破國外芯片技術壟斷。她推動“龍芯”系列的芯片應用于北斗衛星、高鐵等關鍵領域。

黃令儀幼年經歷戰亂，立下“匍匐在地，擦凈祖國恥辱”的誓言，一生投身科研。面對技術封鎖，她帶領團隊實現零的突破，開拓中國芯片自主化的先河。她淡泊名利、生活簡樸，捐出積蓄支持研發，晚年仍堅守實驗室的工作直至去世；可謂鞠躬盡瘁，死而后已。

黃令儀2020年獲中國計算機學會的“夏培肅獎”（女性科技工作者最高榮譽）。她獻身事業的行跡被廣泛報道，是科技工作者與青年學子的精神楷模。

黃令儀沒有傳統意義上的“留學經歷”，只在1989年曾以公派學者身份赴美進行技術交流與合作，行程結束后如期歸國。這段經歷對她個人及中國芯片研發產生了深遠影響。當年黃令儀受中國科學院派遣前往美國，主要任務是學習先進芯片技術并探索國際合作的可能性。當時中國集成電路研究因經費短缺停滯，而美國已處于遙遙領先的地位，黃令儀旨在吸收前沿經驗。她在拉斯韋加斯《國際芯片展覽會》上跑遍所有展位，未有中國企業的身影，只遇上少量華人面孔的參觀者，內心震撼，在日記中寫下“琳瑯滿目非國貨，淚眼漣漣”。她深刻意識到中國與西方在芯片技術的巨大鴻溝，由此堅定了自主研發的決心。

黃令儀發奮研究美國芯片設計方法，重點學習集成電路的圖版設計和時序優化等關鍵技術；歸國后將所學應用于中國首個自主CPU“龍芯”的研發，推動國產芯片突破技術封鎖。

2002年黃令儀66歲雖已退休，仍加入龍芯團隊，主導物理設計，最終實現中國芯片從無到有的跨越。這段經歷成為她“匍匐在地，擦凈祖國恥辱”信念的實踐，激勵后輩科技工作者 ：學術基礎要靠自己，要扎根于中國自身的科研體系。

黃令儀出生于戰亂年代（1936年），幼年隨父母經歷抗日戰爭流亡生活，目睹家園破碎，激發了她救國圖強的信念。家庭經濟條件有限，曾因學費問題輟學，因成績優異獲團委書記梁匯資助，得以繼續升讀高中。她的家族淵源深厚，但戰亂顛沛流離，最終定居南寧。黃令儀一生獨身而心系家國，骨灰按遺愿撒入大海。

黃令儀被譽為“中國龍芯之母”，突破外國對華芯片技術制裁和壟斷。早在1966年，她已帶領團隊研制出中國首款通用CPU“龍芯1號”，終結了國產計算機無芯可用的歷史。2018年，她以82歲高齡主導完成“龍芯3號”的研發，性能國際領先，現廣泛應用于復興號高鐵、殲-20戰機、北斗衛星等關鍵領域，實現100%國產化。過去7年，她實現的

經濟價值，每年為國家節省芯片進口費用超過2萬億元人民幣，徹底打破了美國長達20年對中國的芯片技術封鎖。

黃令儀是厚積薄發的典型。她奠定了中國微電子的技術基礎，和早期積累有關。上世紀60年代，她參與研制中國首臺微型計算機，突破二極管和三極管（triode）技術；80年代創建集成電路設計方法，為后續芯片研發儲備了關鍵技術。2000年，黃令儀團隊研發的芯片獲德國紐倫堡《國際發明博覽會》銀獎，是中國芯片首次國際獲獎。她以深邃的情懷感染團隊，言傳身教，培養出大批芯片領域后起骨干。她捐出個人積蓄支持研發，項目獎金全部分派給團隊成員，生活儉樸，無私奉獻。她82歲時仍堅持每天工作10小時以上，親臨一線調試電路，樹立科學家潮頭標桿，激勵企業家奮發圖強。華為等芯片關連企業都懸掛她的海報，以“中國芯”精神激勵自主創新。

她的貢獻既是芯片技術突破，同時塑造了中國芯片產業的信心與尊嚴。2023年黃令儀逝世后，中國科學院將其事跡載入《國之脊梁》，成為永續傳承的精神財富。

我國“龍芯 1 號”的突破是2001 年。當時黃令儀團隊僅有 100 萬元人民幣經費和 10 余名成員，硬是克服了設計工具匱乏、技術相對空白的困難，在圖紙上以手工繪制芯片圖版。2002 年 8 月，“龍芯 1 號”研制成功，為后續技術積累奠定了基礎。龍芯 2 號與 3 號的迭代躍進是從2004到2018 年。2004 年，黃令儀團隊推出性能提升了 3 倍的龍芯 2B，后續又研發出龍芯 2E、2F 等型號，逐步縮小與國際主流（成熟）芯片的差距。2010 年后，展開“龍芯 3 號”系列研發。2018 年，82 歲的她，完成了龍芯 “3A/3B 4000”的研發、性能達到國際同期水平，應用于北斗衛星、復興號高鐵等國家重大工程。現在我們用導航系統、坐高鐵出行，要記得黃令儀這位偉大女性。

黃令儀團隊突破的核心技術包括高性能流水線設計、安全機制優化、自主指令系統“LoongArch”，擺脫了對國外架構的依賴。她提出 “市場帶技術” 的戰略路線，政策支持與市場應用雙結合，推動“龍芯”從實驗室走向產業化（現時的通稱是聚焦應用和轉化研發）。

黃令儀以畢生精力投入芯片事業。她的團隊通過多輪迭代，使“龍芯 3A 5000”（2021 年）性能逼近國際主流（nm14/nm28）成熟產品，形成了覆蓋芯片研制+操作系統+應用場景的完整生態。她加入龍芯項目19年（從2001至 2018 ），主導完成龍芯 3 號，實現了從通用芯片到高性能芯片的跨越，為我國信息技術自主可控的“國之大策”作出了不可磨滅的貢獻。

黃令儀逝世已2年了。今后中國在芯片研發方面的挑戰，首先是先進制程研發與良率量產技術兩大難題。全球2nm 工藝研發進度現在相對滯后，臺積電、三星等巨頭的量產計劃推遲。他們的2nm 試產良率低于 70% 的量產要求，導致生產效率低，無法滿足智能手機廠商千萬級訂單的需求。2nm芯片的成本較 3nm 上漲25至50%，將導致終端產品價格上升，工藝升級沒有市場需求。企業家要權衡成本與收益。中國2nm芯片因此有2至3年的時間彎道換道趕超。筆者留意到上月24日中國臺灣地區的中華經濟研究院第一研究所分析師鍾富國在《地緣政治科技治理研討會》上的發言。他預估中國內地在2027年前將可建成全球最大成熟制程半導體制造體系。具體技術細節和專業用語太多，筆者不在本文多說了。

總而言之，美國對華技術封鎖現正持續升級，限制關鍵半導體設備和材料出口到中國。中國《AI 芯片》的研發和生產因此面臨嚴峻的考驗，必須跨越。現時全球《AI芯片》制造競爭激烈，美國、歐洲、日本、韓國、印度、還有中國臺灣省（被美國牽著鼻子走）正加速布局。傳統封裝技術難以滿足高性能計算、AI 等領域對芯片小型化、高性能和多功能集成的迫切需求。

國產芯片在 AI、通信、車載、機器人等領域雖已取得長足進展，但產業生態系統的協同效應仍需完善、工具鏈短板（例如 EDA 工具與材料等 “隱性壁壘”） 有待進一步突破，以實現從設計到制造的自主閉環。先進封裝產能不足是AI 時代的關鍵瓶頸。臺積電、三星、Intel 等廠商雖已有布局，但仍需持續擴建。中國在這方面有待趕超，必須趕超。國際間的共識是中國在2至3年內定可趕超，筆者估計中國不會因為這些言論而被捧殺。AI、邊緣計算、自動駕駛等新興應用領域對芯片性能、功耗和安全性現正提出更高要求，芯片研發要緊跟市場需求的變化，同時要平衡技術創新與商業化落地的速度，一定要保持清醒的頭腦。

理論上，兩岸的芯片產業如能夠互動合作，將如虎添翼。這是全球的共識，也是美國、歐洲、日本、韓國、甚至印度等國家和地區最忌憚的場景。及早解決臺灣問題因此有迫切的現實意義，不可以長期被臺灣的明獨暗獨集團拖延下去。

黃令儀已離我們而去，我們懷念她，最好的做法是繼續自力更生，同時盡快完成對臺灣的統一，不可以再讓外國繼續鉆空子。