深理工成立中国首个算力微电子学院 打造高端芯片人才培养“样板间”
深圳新闻网2023年11月15日讯（记者何亚南通讯员王之康）两个月来，这已经是唐志敏第5次来到深圳了，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）的第七个学院——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，这也是中国首个以“算力微电子”来命名的学院，担任创始院长的就是曾经的龙芯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很多年没见过面的老领导、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，那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
以前，推动工业社会发展的发动机是水、电、煤、气等能源；然而在当下信息社会，各种各样的计算机和网络通信设备则成为基础设施，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（GraphicsProcessingUnit，图形处理器）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表示，这虽然是片面观点，但也在一定程度上反映了芯片的重要性。
由中国信息通信研究院发布的《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，如果停止芯片供应，数字经济就会停摆，人类社会甚至要倒退几十年。
如今，经过几十年的信息化、网络化和智能化发展，芯片已经无处不在。比如，现在的手机等许多产品都是SystemonChip（SoC），一个系统实际上就是由几块芯片组成；汽车等产品的复杂系统可能有几百个或者上千个芯片；更大的系统在将来甚至可以装在一个晶圆上。
“在未来的经济和社会发展中，芯片将起到越来越大的作用。像电力一样，芯片的算力将渗透到未来世界的每一个角落。”李国杰说。
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3000人左右，尚有7000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。
“当时做的时候我们就意识到，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，并没有形成整个行业的共识，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，现在的算力芯片已经是计算机系统中最核心的硬件模块，其中既包含计算机体系结构方面的最新技术，也需要底层软件方面的支撑，只有从事计算机系统研究的人才弄得明白这些，传统的微电子学院并没有相关课程；而计算机学院的人也有难题，因为大部分教学内容都偏软、偏应用，真正往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、光子计算、自旋电子器件等，但要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。
深理工选择的就是最后一条，而这也正是麻省理工学院、普渡大学等美国高校一直以来所使用的模式——EECS（ElectricalEngineeringandComputerSciences，电气工程与计算机科学）、ECE（ElectricalandComputerEngineering，电子与计算机工程）等将微电子和计算机放在一起。
毕竟，深理工算力微电子学院是从头开始，没有包袱，而其他高校的计算机学院、微电子学院成立已久，即使现在有学科交叉的迫切需求，但要扭转现状也并非易事。
成一流学科，强一片产业
说起来，之所以要成立算力微电子学院，是因为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。
而且，在樊建平看来，在深圳成立算力微电子学院，又有其得天独厚的优势。
首先，深圳已经成为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，它们全都消耗高性能芯片，需要大量芯片设计工程师，是发展算力微电子的不二之选；其次，深圳的鼎力支持，给了深理工大跨步向前迈进的勇气；再次，深圳作为中国特色社会主义先行示范区，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、大湾区芯片人才的缺口问题，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，就是建一所学院、成一流学科、强一片产业，与深圳成长为一个有机整体。”
至于如何开展今后的芯片人才培养工作，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，虽然暂时还没有重新编写教材，但在讲课方式上会作一些调整，并且不是照本宣科，而是非常重视实践，设计非常多的实践环节，使学生在学习过程中逐步把自己的动手能力、对系统的认知、对芯片底层的认知都建立起来。
“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，让学生尽早地接触工程实践，了解真实的应用场景，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，目标就是培养出一批实干型的人才。
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经提上日程，已于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。（本文由深理工供图）
【人物简介】
唐志敏，高性能处理器和计算机系统专家，中国科学院计算技术研究所主任研究员、博士生导师，曾获中国青年科技奖、中国科学院杰出科学技术成就奖。
担任先进微处理器技术国家工程实验室主任，“十三五”国家重点研发计划“高性能计算”重点专项总体专家。
龙芯CPU创始人之一：中国科学院知识创新工程“龙芯CPU”重大项目负责人，龙芯一号、二号首席科学家（2000-2006）。
海光CPU创始人之一：海光一号、二号首席科学家，兼任海光信息总裁（2014-2020）。
象帝先GPU创始人：天钧一号首席科学家，兼任象帝先董事长，2022年9月研制成功天钧一号全功能GPU芯片。