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【芯人物】周祖成:在清华一待就是一甲子创办国内首个芯片设计的EDA实验室发起两大全国性研究生竞赛毕生致力于芯片设计高品质人才的培养(上)

时间: 2024-03-23 来源:环球体育最新下载地址/行业新闻

  【本期人物】周祖成,清华大学教授、博导。1958年考入清华大学无线岁从雷达领域转入EDA领域;1995年,创办我国最早、配套最先进的EDA实验室;1996年,发起中国研究生电子设计大赛,大赛至今24载,成为在我国研究生办赛时间最久、顶级规模、影响力最强的研究生创新实践赛事;2016年在75岁时又发起了中国研究生创芯大赛。曾获电子工业部(工信部前身)科学技术进步三等、二等和一等奖,以及国防部科学技术进步二等奖。

  在中国芯的发展道路上,一批又一批建设者们继往开来,砥砺前行。中国芯早期的那些默默的开路者们,如今健在者已进入古稀乃至耄耋之年。今年79岁的周祖成老教授,就是这里面一位。

  古之学者必有师;师者,所以传道授业解惑也。他是学生的良师、益友甚至家长,学生遇到学业、感情、工作、家庭等问题,都会和他谈,他总会不遗余力地为学生排忧解难。

  他有教无类,来清华电子工程系旁听他课的其他系、其他学校的学生,他都欢迎。多年后,那些旁听的学生见到他都说“周老师,我是你的学生”,这其中就有“龙芯”副总设计师张骥和华为的余承东。

  除了在讲台上为学生传道、授业,他还很看重学生实践能力的培养。从80年代初开始,他坚持每周召开一次研究生学术交流讨论会。1995年他建立了国内最早、配套最为先进的EDA(Electronics Design Automation 电子设计自动化)实验室,引进国际前沿的集成电路设计的EDA工具进入中国,培养集成电路设计的高端人才。

  为了使国内更多的学生受益,1996年他发起“中国研究生电子设计大赛”(以下简称“研电赛”),大赛一办就是20多载,目前已成为中国办赛时间最久、顶级规模、影响力最强的研究生创新实践赛事,全国有八个分赛区、每年几千支队伍、上万人参赛。2016年中兴事件前夕, 75岁的周祖成又从研电赛中衍生、发起一个专对于芯片人才的赛事——中国研究生“创芯”大赛;中兴事件发生后,教育部对大赛给予高度肯定。这两个大赛,在高校电类相关学院和学生心中分量巨大,能在这两场赛事上获得奖项,是一件非常荣耀的事情。

  周祖成教授的课堂上、实验室和全国大赛中,已走出众多科技领域的中坚力量——中国科学院院士、美国工程院院士、大学教授/学院院长、企业家等等(如国内CMOS图像传感器有突出贡献的公司创始人赵立新、爱立信中国区首席科学家孙雪俊、上海交大教授贺光辉、百度总架构师徐宁仪……)

  退休至今,还一直未停歇。他说道:“我们已老了,也干不了多少,但还能够继续做公益,替国家多培养点人才。”

  沙市,今属湖北荆州,古称江津渡,是长江边上的一个水陆码头和商埠,上世纪五十年代人口约十万人。在沙市出生的周祖成,高中之前从未离开过这个小城。

  1958年高考结束后,他还在拉排子车为家里分忧解难(家中还有4个上学的弟弟妹妹,父母合起来几十元的工资不足以支撑10口之家的生活)。周祖成高考感觉还不错,当很多同学的录取(武汉市)大学的通知书都陆续寄到学校时,唯独没有他的。他很纳闷,但心想:“没戏就工作呗,还可以帮父母减轻负担。”

  8月底,周祖成终于收到了来自北京清华大学的录取通知书。那年,整个地区考上清华的只有两人,他是其一。

  60年前的中国,大学生凤毛麟角。考上大学,如同中了状元一样;考上清华大学,可谓中了榜中榜。周祖成父母所在的沙市食品厂工会得知厂里的子弟考上了清华大学,特意送来10元钱表示关怀。

  由于家境困难,周祖成去学校报到时没有再向父母要钱。他就带着这10元钱,挑着一个小扁担,一头是一个箱子、一头是被子和毯子,踏上了进京求学的路途。

  上个世纪50-60年代,从沙市到北京,他需要先坐船到岳阳,再从岳阳转火车去武昌,从武昌还需要坐30多个小时的火车才能到北京。

  路过岳阳去武昌的火车在岳阳只停站3分钟,由于周祖成和同伴带的行李都非常多,有经验的同伴放了自己的行李后又来帮他拿行李,等他们刚跳上火车,火车就开了,假如没有同伴帮忙,周祖成险些上不了火车……

  到了武昌,周祖成打听找到省教育厅,凭当地政府家庭经济困难的证明信,领取了一张去北京的学生半价火车慢车票。

  当时,武汉长江大桥的无轨电车刚开通,周祖成特意坐上去看了长江第一座铁路和公路桥。对年少的周祖成来说,这已是他眼中的“世界之巅”。而第一次看到桥头堡的电梯,周祖成愣是乘着电梯上上下下好多趟。

  在武昌短暂停留后,他坐上了去北京的火车。9月初的湖北还非常热,火车车厢顶上虽有小风扇,但周祖成仍是满头大汗。他本想打开车窗透透气,没想到烧煤的火车的烟灰吹了他一脸,加上脸上的汗水,周祖成说自己“像个泥猴似的”。而火车上加的水已用完,还洗不了脸。

  一脸煤灰的周祖成已顾不了这些,当他看到窗外华北平原的景象时,脑海里开始浮想联翩:他似乎看到了西边落日晖映下的井径煤矿在百团大战中被八路军攻占时煤矿工人的欢呼雀跃,看到了青纱帐中的游击健儿手持红樱枪的飒爽英姿,听到了朱老巩手持大刀在滹沱河堤上振臂高呼……

  周祖成一路上看着、想着、陶醉着,不知不觉进入了梦乡,就这样经过了两个夜晚。当火车到达北京丰台时开始加水,周祖成终于能洗把脸,他急切地收拾行李,就盼着到北京了!

  1958年时的“北京站”还在前门火车站(现在已是京奉铁路正阳门火车站遗址,即铁道博物馆)。到站后,周祖成用小扁担挑着行李走出了车站。

  行李上贴着随录取通知书寄来的清华大学的“行李标签”,清华大学迎新站接站的同学一看就上前接过了周祖成的行李。当周祖成坐上印有“清华大学”字样的校车时,终于有了到家的感觉!

  周祖成望着陪他一路同行的小扁担,心里想着:“多亏有它,一定好好地把它带在身边!”

  从火车站到清华校园的路上,穿过整个北京城区,一路上都是平房和四合院,没什么现代的楼房。1958年正值建国十周年大庆前一年,北京开始大兴土木,广场周边的民房开始拆除。走出城区后,便是一眼望去的农田。

  车又开了半个多小时,才到达清华校园。进入校园后是一字排开的新生报到处,周祖成找到无线电电子学系的报到接待处。他看到旁边有几个个子高大还留着胡子的人,于是上前恭恭敬敬地行了个礼:“老师,我是新生,来报到了!”结果那几个人哄堂大笑,其中一位操着河北口音的说道:“我们都是新生,是来迎接你的。”这让周祖成尴尬不已。

  办完手续就去交伙食费,需要交12元5角。而周祖成从家出发时带的10元,除去路上的车票、吃的等开销,到学校时只剩5元了。申请助学金也需要走流程审批,最后老师为他申请借了学校一个月的饭票,交了户口、粮油关系后,入学手续就办完了。

  开学后的就餐让周祖成受宠若惊。去食堂交一张饭票,桌子上的饭菜都已摆好,米饭、馒头、花卷自取,吃完饭把碗往蒸汽洗碗的传送带上一放就可以了。他说道:“这对我们从小城市和农村来的孩子们来说,真是有点昨天还是田舍郎,今天就登上天子堂的感觉。”

  当然,还发生了一些学生时代特有的趣事。入学前几天吃完饭离开食堂时,他会顺手拿个馒头边走边吃,因为他担心明天可能会没有。宿舍离食堂不远,到宿舍时大半个馒头还没吃完,他就藏在抽屉里。后来他发现每天都有,自己还得吃剩馒头,就再也不带了。“几十年之后,和几个当年的同学聊天,聊到带馒头这事,才知道不是我一个人这么做,好些同学都带过,听到后大家都哈哈大笑,当时怎么那么怕饿?!”周祖成笑着提起这段往事。

  1958年,我国城乡都大办“人民公社”和全民“大炼钢铁”,全国高举“三面红旗”、“超英赶美”。高等学府清华也未能置身事外,清华当时还建了土高炉群。校园里挂着 “清华——红色工程师的摇篮” 的大横幅,周祖成作为新生参观图书馆的“反右展览”,看完展览后,他心想“清华怎么这么多”。

  辅导员又给他们讲解参观徐水人民公社的观感,辅导员的第一句话就是“就在眼前了”,“徐水人民公社都实现了电灯电话、楼上楼下,社员们唱着‘公社就是长青藤,社员都是向阳花’去大食堂吃饭”……

  随后开始三个月的劳动,新生到学校机械厂参加“100台C618机床”的献礼劳动。“每一个学生从车、铣、钻、刨、磨都轮值干过一遍。三班倒一直干到新年,终于完成了100台C618车床的献礼任务。”周祖成说道,“对于处在各类运动中的学生而言,能在加工车间按步就班地参加实践,实在难得。这三个月我们等于是念了一个机械专业的高职,我的机加工知识,比如看图纸,对图纸上的加工精度和工件表面光洁度与加工工具的关系等都明白了。”

  这期间,他们还响应市里安排去大兴郊区庄稼地里收白薯。周祖成提及:“当时农民都去大炼钢铁,白薯在地里没人收,打过霜后天冷白薯在地里容易冻坏烂掉,后来就调配北京大专院校的学生去收白薯!”

  周祖成上清华时,当时大学本科为“6年制”。清华大学“自强不息,厚德载物”的校训促成他凡事力争上游。大学期间,除了大一课程的成绩有4分之外(满分5分),此后的功课全部是5分。他毕业设计时完成了国内首个晶体管高速计数器的研制,该成果还参加了1965年的高教展览。

  毕业时的周祖成,一心想着“到祖国最需要的地方”,他申请到酒泉卫星基地工作,而系里的付系主任陆老师推荐他留校。

  在全国各地状元云集的学校,周祖成一直思索着“作为清华的老师,应该传承些什么?”他体会到:“清华是研究型的大学,老师不能单纯地讲几门课,一定是以科研为主。”

  为了在科研教学领域里做出成绩,周祖成不断给自己加压力,“在清华,不想当领跑的教师,就不是好教师”。他对科研正在发生的事情时刻保持着敏感性,并将这种敏感及时转化到教学中,落实到学科建设。

  上世纪七十年代后期,周祖成从IEEE-SSC杂志上看到美国的仙童公司在开发CCD传感器,他意识到该技术非常前沿,一种原因是图像传感,另一方面是取样模拟信号处理。为此,他赶紧把这些资料集成起来,自己反复消化后写成讲义,在课堂上讲给学生,尽可能地让学生及时地吸收到科技前沿的知识。

  在清华大学四川绵阳分校时,周祖成是无线电技术雷达专业的教师,科研工作从事雷达的数据处理,他发现国外一个企业的雷达终端处理是两台计算机,而当时雷达终端主要还是专用设备。于是,周祖成意识到有必要在教学上传授计算机的相关联的内容。为此,他自己先攻克学习计算机的相关知识,并于1974年给学生们开了相关的“数字电路和逻辑设计”的课程。

  在教学中不断摸索总结,他认为:“仅给学生传授知识还不够,更重要的是培育学生分析问题和解决实际问题的能力,就是创新的意识和驾驭知识的本领。”

  为此,从80年代初,周祖成坚持每周召开一次研究生学术讨论会。后来随着学生不断增多,实验室坐不下时,他们就在走廊上开。周祖成提及:“跟踪科技前沿,老师既是一个教者,又是一个学(习)者,在教学相长的过程中跟学生共同担当。”

  在学生的教育中,他假如发现好苗子,会加倍用心地栽培。通常学生是在大三左右进入实验室,有一个学生在大学二年级时周祖成就让其进实验室开始科研实践,后来这个学生成为美国工程院院士。

  有一个博士生,周祖成发现一周没有去实验室,后来得知这个学生失恋了。他把学生叫到实验室,动之以情晓之以理:“还这么深情啊!你一个清华的博士生,还愁找不到!你要是明天再不来,告诉你我不要你了。”周祖成的当头棒喝“骂”醒了这个学生,学生把失恋的痛楚抛到一边,全身心投入到科研中,后来这个学生在当年的全国研究生电子设计大赛上,是冠军队(清华一队)的主力,并取得了大赛个人成绩第一名的好成绩。

  “该管就管,要不然孩子们就被耽误了。”在周祖成眼里,学生如同自己的孩子。

  他对学生的关心和爱护,使得学生们都愿意找他谈心,包括工作多年的学生,都与他保持着密切的关系。

  一个在美国工作多年的学生,回国一下飞机就给他打电话,要请老师吃饭,好和老师说自己创业的打算。当年周祖成指导他毕业设计的题目《图像传感器件的建模与仿真》仍然是这个学生多年坚守的专业方问,并在图像传感器的工艺和结构上自主创新,后带着专利回国创业。后来周祖成去上海时特意去看了这名学生,当时学生在创业初期遇到困难,愁云莫展,告诉老师“都想跳楼了”。周祖成开导学生“很多事情就在坚持一下的努力之中!”春节后这个学生的流片成功,公司渡过难关。2017年等到周祖成再见到该生时,学生豪情满怀地对他说“周老师,我这块12寸的晶圆片利润就1亿美元”,周祖成牵挂的心终于放下来了。这位学生始终以日本索尼公司作为超越的目标,既要在出货数量上也要在高端产品的质量上做成业界的老大。2020年,该生的格科微电子公司在科创板上市!

  还有学生结婚多年没有孩子,不好意思直接给老师讲,给师母讲了。后来,周祖成帮学生找到他中学的当医生同学(全国治疗不孕不育的专家),经治疗终于孕育了。他的这位医生同学问周祖成:“你一个博导,怎么什么都管?!”

  只要能帮到学生的,他都会尽最大力气,甘当人梯。他退休前腾出实验室的环境支持学生(已留校任教)改善科研条件,退休后又被返聘帮学生推进深空探测的编码的研究,最后该教师实现了理论上的突破,被评为中国科学院院士。

  他的博士生们也一个个成为产业支柱,有企业的设计专家、总架构师、首席科学家、企业家、高校教授和院长等等。看到学生们一个个成才,周祖成说道:“学校老师的第一个任务是培养人,学生们比自己发挥的作用大得多,特别高兴。我们因时代耽误的损失在他们身上找回来,非常欣慰。”

  他有教无类。他的课程除了本专业的学生听之外,还有别的专业的学生来旁听,甚至北大、中科院的学生也来旁听。“愿意学习的,我都欢迎。” 周祖成欣然地说道。以至于多年后听过他课的其他院系和学校的学生见到他时,都说:“周老师,我是您的学生。”这其中也包括华为消费者业务CEO、曾在清华读硕士的余承东,以及西南科技大学的姚远程教授。

  慕容素娟(原鲜卑族),集微网执行副总编,新闻传播学硕士。曾就职于深圳华为有限公司;后跨界进入媒体领域,在电子信息领域老牌媒体《中国电子报》担任记者,专注集成电路领域报道。后进入物联网媒体《智慧产品圈》担任副主编,报道领域从芯片延伸至终端及市场应用。曾获得“华为年度优秀员工”、“《华为人》报优秀撰稿人”、“工信部CCID优秀学术论文”等奖项;曾撰写出版《中国智慧家庭产业创新启示录》、《中关村标准故事——探秘标准创新,引领产业政策》等书籍。

  芯和半导体发布针对下一代电子系统的“SI/PI/多物理场分析”EDA解决方案

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