二十世紀(jì)初，劉慈欣曾在《球狀閃電》中對未來圖景作此描繪——人類社會(huì)高度數(shù)字化，對芯片的依存空前泛化，在遭遇大規(guī)模球狀閃電摧毀時(shí)，世界停擺，國土定格于至暗時(shí)刻，人類重回電力出現(xiàn)前的農(nóng)耕部落。這般極端危機(jī)在當(dāng)時(shí)看來不過是天方夜譚，而如今，信息化進(jìn)程一日千里，芯片之于人類，已如“云”端科技的地基，其土壤價(jià)值不言而喻，一旦缺失，恐怕后果將比書中所寫有過之而無不及。
“中國芯”之痛，是對幾代中國IT人的沉重拷問，在電力行業(yè)此痛更甚，能源工控領(lǐng)域部分關(guān)鍵芯片進(jìn)口率達(dá)90%，命運(yùn)掐在他者手中，斷供則至少倒退20年。也正是因此，南網(wǎng)數(shù)研院自主研發(fā)的國內(nèi)首款電力主控芯片“伏羲”問世，對繼電保護(hù)領(lǐng)域具有劃時(shí)代的意義。
“伏羲”的研發(fā)之路并非一蹴而就，爭議與質(zhì)疑貫穿始終。舉國之力方攻克的難題，憑什么一群電力專業(yè)的人能造出來?“伏羲”誕生之前的電網(wǎng)是怎么樣的?未來之路該去往何方?
這些問題的答案，都寫在了故事的起點(diǎn)。
為國立“芯” 布局始于斯
“伏羲”的前世，發(fā)端于對繼電保護(hù)裝備核心芯片的研發(fā)。
“主控芯片作為電網(wǎng)二次裝備核心器件，涉及千萬量級的電網(wǎng)關(guān)鍵裝置，是電力工業(yè)控制的大腦，關(guān)鍵技術(shù)掌握在外國手里，就卡住了我們的‘脖子’。”
國內(nèi)首個(gè)基于國產(chǎn)指令架構(gòu)、國產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片“伏羲”實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
與電視屏幕里的措辭犀利、高瞻遠(yuǎn)矚的形象不同，“伏羲”團(tuán)隊(duì)首席帶頭人李鵬溫和謙潤，卻句句擲地有聲。
李鵬與電力結(jié)緣已久，20年前年少入行，曾困于嶺南悶熱潮濕的酷暑，在變電站里徹夜搶修。高溫難耐，搶修隊(duì)員的汗水沿著衣褲滑落，竟如雨水般流淌在變壓器外殼之上。這一幕長留心間，電力工作者的辛勞，讓他敬重之余不禁心生疑惑：“電力系統(tǒng)需要穩(wěn)定運(yùn)行，有什么能夠替代大量人力為電網(wǎng)解困?”
是什么?必然是電網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)。
那一年，李鵬剛博士畢業(yè)，卻深感自身局限，懷揣推動(dòng)祖國電網(wǎng)發(fā)展之心，他前往德國深造。2007年，南方電網(wǎng)公司信息化起步之時(shí)，他放棄美國科研機(jī)構(gòu)的優(yōu)厚待遇，帶著最先進(jìn)的智能電網(wǎng)技術(shù)，踏上了回歸祖國的班機(jī)。而這，也是“伏羲”啟航的開端。
電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的地基是芯片，李鵬憂心于進(jìn)口芯片可能藏有的“攻擊后門”：“如果國外不法分子通過芯片發(fā)起網(wǎng)絡(luò)攻擊，將會(huì)造成國家大面積停電。”
民生無小事，2013年，在中國工程院李立浧院士的指導(dǎo)下，李鵬帶領(lǐng)的南方電網(wǎng)智能芯片團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)“伏羲”項(xiàng)目預(yù)研。彼時(shí)國產(chǎn)化多核芯片領(lǐng)域尚屬空白，拓荒并非易事，此間頭緒繁雜，艱難加碼，歷經(jīng)申報(bào)失敗、設(shè)備廠商接連退出的困境，他聽到最多的，是這樣的勸說——風(fēng)險(xiǎn)太大了，項(xiàng)目無法收尾的責(zé)任誰來承擔(dān)?
退而求其次的方案不是沒有，呼聲最高的是研發(fā)單核國產(chǎn)化芯片，再退一步，則是用成熟的ARM核替代國產(chǎn)核。李鵬在項(xiàng)目存亡的關(guān)鍵時(shí)刻一錘定音——“伏羲”必須用國產(chǎn)核，中國“芯”不能再基于國外ARM指令架構(gòu)依葫蘆畫瓢。“真正的自主化，必須基于真正的國產(chǎn)指令集。沒有人去試錯(cuò)，國產(chǎn)化永遠(yuǎn)發(fā)展不起來。”國產(chǎn)電力專用芯片的概念由此而生。
畢其功于一役，李鵬對團(tuán)隊(duì)下了軍令狀，作為“國家隊(duì)”的一員，南方電網(wǎng)公司要背負(fù)民族與國家的使命。2018年，由南方電網(wǎng)牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃芯片項(xiàng)目申報(bào)成功。
“質(zhì)疑我們的聲音太多，項(xiàng)目任務(wù)書擱置了很長一段時(shí)間才簽訂。項(xiàng)目專家隔三差五來突擊檢查，以嚴(yán)格甚至苛刻的態(tài)度考核我們。”團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人習(xí)偉笑道：“那時(shí)候心理壓力巨大，如果不能交付，我可能就得從南方電網(wǎng)卷鋪蓋走人咯。”
芯片雖小，精細(xì)如絲，耗費(fèi)成百上千道工序未可知，更別提那數(shù)十門學(xué)科的頂尖學(xué)術(shù)融通。精密光學(xué)、高分子物理、微環(huán)境控制……繞不開的技術(shù)壁壘，工程浩大道阻且長，一個(gè)不小心，或許真會(huì)成為“絕唱”。
習(xí)偉談起這輩子都不會(huì)忘記的一天。他遠(yuǎn)赴美國考察芯片前沿技術(shù)，在對標(biāo)公司的大門前，剛拿出手機(jī)，就被戒備的美方人員喝止。也恰巧是那一天，孟晚舟在溫哥華蒙冤入獄，新聞鋪天蓋地。習(xí)偉在回國路上一言不發(fā)，不強(qiáng)則辱，他回想造芯路上遭遇的冷眼和鐵幕，心下立誓：“伏羲不成，甘當(dāng)罪人。”
那是2018年12月6日，距離他投身“伏羲”，時(shí)光流逝已5年。
這一路困頓嘗盡人情冷暖，他如今只道是尋常。但誰的功勛都并非憑空而降，光陰不打誑語，困時(shí)困地的難題他用勤勉找到解法，晝與夜交錯(cuò)，精密儀器的微光見證著他們在天的抱負(fù)，這方寸之地，“伏羲”正破土生長。
2019年底，“伏羲”芯片第一版樣片順利交付，完全基于國產(chǎn)指令架構(gòu)和國產(chǎn)內(nèi)核，從設(shè)計(jì)到封裝全過程均在國內(nèi)完成，綜合性能是進(jìn)口同類產(chǎn)品的1.5倍，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴抵御能力提升了60倍。
電力芯片國產(chǎn)化“無人區(qū)”破局，“中國芯”鑲嵌上南網(wǎng)創(chuàng)造的名號，如浩瀚星河微茫一束，這只是“伏羲”邁出的第一步。
十年一劍 回首見真章
“科研要習(xí)慣孤獨(dú)，也要耐得住苦。”
團(tuán)隊(duì)技術(shù)骨干姚浩已經(jīng)記不清，這是第幾個(gè)埋首于工作的春節(jié)。有一年在拉薩接到突發(fā)任務(wù)，高原反應(yīng)劇烈，他打著點(diǎn)滴在網(wǎng)吧修改方案，這在生活節(jié)奏安逸的西藏堪稱奇景。常年加班熬夜，身體拉起警報(bào)，因而，他2021年初的小目標(biāo)是有個(gè)健康的體魄，繼續(xù)為伏羲“賣命”。
“實(shí)現(xiàn)了嗎?”
他大笑：“好像沒有，flag倒了，我就遁了。”
數(shù)年前姚浩加入團(tuán)隊(duì)，人生從此有了完全不同的支點(diǎn)。他負(fù)責(zé)的芯片研發(fā)驗(yàn)證環(huán)環(huán)相扣，是梯隊(duì)中極為重要的一環(huán)。仿真驗(yàn)證模版稀有，試驗(yàn)條件苛刻，他與團(tuán)隊(duì)三班倒保證按期投片。樣片交付只是起步，仍需克服產(chǎn)品壽命短、性能適配等現(xiàn)實(shí)問題。電力專用主控芯片的生命力，他們所探索的遠(yuǎn)不及滄海一粟。
“伏羲”初生，行業(yè)內(nèi)鮮有人知，推廣也是難題。然而即便遭遇斷供危機(jī)，大多數(shù)終端廠家依然對國產(chǎn)芯片技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性存疑。“他們覺得我們在瞎搞，也根本不相信我們能搞出什么結(jié)果。”猶如夏蟲不能語冰，破解刻板成見，為國產(chǎn)芯片正名，需要付出數(shù)倍的努力。
“單是說服廠家試用，就費(fèi)了不少力氣。好在伏羲技術(shù)過硬，效果‘背書’，我們有絕對的領(lǐng)先性。”團(tuán)隊(duì)軟硬件專家陳軍健與陶偉建立了“客戶服務(wù)357制度”——小問題3天閉環(huán)，一般問題5天，再復(fù)雜也絕不能超過7天，如此貼心的乙方上哪兒找去?團(tuán)隊(duì)更是自主研發(fā)了配套軟硬件平臺(tái)及核心模組，一站式解決方案讓國產(chǎn)化替代闊步前行。時(shí)至今日，與“伏羲”交互相連的系統(tǒng)外部客戶已達(dá)40余家，市場化的路子，立住了才算真本事。
“伏羲”攻關(guān)團(tuán)隊(duì)部分成員。(資料圖片)
“研發(fā)芯片看著光鮮，背后許多吃著泡面趕火車的日子，大家看不到。”陳軍健大半時(shí)間都在出差，就著高鐵上時(shí)斷時(shí)續(xù)的信號遠(yuǎn)程會(huì)議，處理客戶技術(shù)訴求。時(shí)光在晨昏間飛馳，他懷揣著他視若珍寶的初代“伏羲”，在顛簸中合衣而眠，奔走異鄉(xiāng)那些年，山高水長，路途難忘。
“軍健兒子出生那天，還在線上主持邊緣計(jì)算芯片設(shè)計(jì)會(huì)議。我們知道后很內(nèi)疚，跟他道喜也道歉，他還笑著跟我們說，芯片也是我們團(tuán)隊(duì)的孩子，我放不下。”
墉基不可倉卒而成，伏羲之路，每一步都在舒適圈以外，他們逼近謎題，與一個(gè)個(gè)難解的數(shù)據(jù)相視，自選擇入局之日起，就注定不能只是守土老去。
如他們篤信的那樣——生而為人，當(dāng)負(fù)其責(zé)，誰人不苦，誰人不累，行而盡其事，回首方顯真章。
于無聲處 讀懂“芯”與“魂”
自主創(chuàng)新為魂，“伏羲”拉開了電力芯片國產(chǎn)化的時(shí)代序幕。
團(tuán)隊(duì)并未止步于國重交付，此后數(shù)年，在李鵬的帶領(lǐng)下，基于芯片研制的芯片化保護(hù)裝置成功掛網(wǎng)，推動(dòng)量產(chǎn)研發(fā)加速，降本提效，為大規(guī)模應(yīng)用引路。2021年，歷時(shí)近十年、多場景驗(yàn)證，國內(nèi)首個(gè)基于國產(chǎn)指令架構(gòu)、國產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片“伏羲”實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，標(biāo)志著我國電力工控領(lǐng)域核心芯片從“進(jìn)口通用”向“自主專用”轉(zhuǎn)變，電力二次設(shè)備核心元器件真正實(shí)現(xiàn)了自主可控，保障了近千億元國產(chǎn)電網(wǎng)設(shè)備的供應(yīng)安全。
做學(xué)術(shù)的人生性嚴(yán)謹(jǐn)，對于“伏羲”的未來，他們并沒有給出放之四海皆準(zhǔn)的答案。團(tuán)隊(duì)考量深遠(yuǎn)，布局光伏風(fēng)電，為新能源接入“大腦中樞”，研發(fā)鏈接電網(wǎng)全場景的系列化國產(chǎn)芯片，以實(shí)現(xiàn)新與舊、傳統(tǒng)與智能的平衡。新型電力系統(tǒng)所需要的，就是伏羲的方向。
故事至此，已有了圓滿的句點(diǎn)。但也不是沒有遺憾。
遺憾是那無奈的缺席，是肩上擔(dān)起重責(zé)，分離成為日常。“伏羲”正值攻堅(jiān)期，家在深圳的技術(shù)骨干于楊和李肖博，歸家次數(shù)屈指可數(shù)，子女的許多個(gè)成長瞬間，錯(cuò)過便無法再重來。
遺憾是那12.91公里，是習(xí)偉從家到芯片實(shí)驗(yàn)室的距離，也是他與孩子的距離，并不遙遠(yuǎn)卻極難相見。他每日工作至夜深，歸家時(shí)妻女早已熟睡。錯(cuò)失的父親節(jié)來信里，女兒筆跡稚嫩，歪歪斜斜地寫道：“親愛的爸爸，父親節(jié)快樂!媽媽跟我說您工作很忙，她說您正在做一件偉大的事!我相信爸爸可以做到的，我為您驕傲!”
量產(chǎn)那天，他摸摸女兒熟睡的小腦袋，輕聲說：“爸爸做到了。”
做到了。快十年了，我們做到了。
2021年12月30日，國務(wù)院國資委“2021年度央企十大國之重器”重磅揭曉，南網(wǎng)數(shù)研院“伏羲”芯片與“天問一號”探測器等國家級重點(diǎn)項(xiàng)目一同當(dāng)選為十大“國之重器”，舉世矚目。
這是屬于他們的加冕時(shí)刻。最初的他們并不為青史留名，榮譽(yù)只是他們逐夢的饋贈(zèng)，那一片赤誠之心，日月可鑒。
讀懂他們的赤子心，也就讀懂了“伏羲”。 (彭雅瑩)
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