霁:“科研最兴奋的就是做无人问津的工作”
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来源:《中华儿女》2021年第22期
        11月3日,国家科学技术奖励大会在北京举行,全国青联常委、中国科学院计算技术研究所副所长霁牵头的“深度学习处理器体系结构新范式”项目,获得国家自然科学奖二等奖。该项目经十余年攻关,开创了深度学习处理器基础研究方向,使其成为当前国际计算机体系结构领域最重要的研究热点之一。项目形成的深度学习处理器体系结构新范式,已经被业界广泛采用。因此,项目成果被《科学》(Science)杂志刊文评价为深度学习处理器研究的“开创性进展”、“先驱”和“引领者”。
        對于此次获奖,霁颇为淡定,他说:“没有什么特别的感受,因为这是几年前完成的工作,获奖时距离科学创造已经过去很长时间。我认为还是在科研工作中到规律,或者有新思路、新想法时,兴奋和幸福的感觉更加强烈。”
        1983年,霁出生于江西南昌,父亲是电力工程师,母亲是历史老师,还有一个小自
己两岁的弟弟陈天石,父母对于兄弟俩的教育极其严格。儿时霁颇为调皮,总是上蹿下跳,和弟弟干仗是常有的事,所以挨打是家常便饭,被父亲打是“男子单打”,被母亲揍是“女子单打”,而他常常受的是“混合双打”。在他记忆中,自己挨揍次数多于弟弟。
霁牵头的“深度学习处理器体系结构新范式”项目,获得国家自然科学奖二等奖
        众多80后在儿时作文《我的理想》中,写过“我长大了要当科学家,为人类进步做贡献”,那时霁的梦想也是如此,为了实现愿望,他一直努力前行。这其中自然离不开父母的教育和引导。他说,“我出生的年代,‘科学技术是第一生产力’的战略论断鼓舞人心。我父母确实比其他家长给予更多,他们重视培养我们的好奇心以及获取知识的能力,而不是简单地灌输知识。他们将我和弟弟养育长大的同时,让我们从小树立科学理想。这个理想在我学习成长道路上被进一步强化和固化。除了精神上的指引,在知识储备上,他们也花费了很多功夫和心血,甚至我读大学时还在督促我,对我的影响很大。”
        家中书架上的书,无论是工程类还是历史类,他都喜欢看。在读第一本数学竞赛书的时候,他发现父亲的购买日期竟然是多年之前,那时候或许父亲和母亲还未曾相识。未用多久,他就将小学数学课程全部学完,9岁小学毕业时就已经将初中数学课程学完,随即考上了南昌十中少年班。整个中学期间,除了数学多次拿奖,霁其他科目的成绩并不是班上最出的。14岁那年,霁考入中国科学技术大学少年班,成为一名大学生。
        1997年,进入科大少年班的霁,在周围都是“天才少年”的环境中显然不是最聪明,
也不是最刻苦的,成绩处于班级下游,甚至还有垫底。这段被刺激的经历让他深刻懂得:必须准自己的人生定位和发展道路。在科大,学生可以根据兴趣选择专业,班上许多同学选择了数学或者物理。霁回忆,“记得数学大师陈省身给少年班题词‘不要攻第一’,我想,拿不到第一不要紧,但是得从事感兴趣的方向”。
        儿时喜欢打街机,后来喜欢打“星际争霸”等游戏,霁对计算机有兴趣,执着的他在大三上学期就把计算机系所有实验室的门敲了个遍,问是否接收本科生。最后,教《计算机体系结构》的周学海教授所在实验室收下了他。计算机体系结构,通俗地说,就是研究如何用晶体管的“砖石”搭出计算机的“大楼”。尽管在研发过程中,霁做的都是给老师和师兄打下手的“杂活”,但他第一次感受到计算机的巨大魅力。大学最后一年,听说中科院计算所开始研制国产通用CPU(即龙芯1号),他觉得能参与国产通用CPU研发,是非常难得的机会。
霁(左一)参加组内研讨会
        爱因斯坦说,“所谓教育,是学校知识全部忘光后仍能留下的那部分东西”。这部分东西是什么,就是灵魂和素质,是闪闪发光的人文精神。科大少年班的学习生活,更加坚定了霁在科学道路上继续走下去的理想。在他记忆中,科大很多老师同学,始终保持对科学的
敬畏之心,将个人对科学发展的追求,融入到国家与人类的发展之中。所以,对科大,对合肥,霁有特殊的感情,直到今天,他身份证的号码开头依旧是“3401”,在某种意义上来说,他还是一个合肥人。
最强大脑王昱珩老婆        在霁理解中,做通用CPU神圣且具有挑战性,因为通用CPU作为信息产业的核心部件,其所处地位正如发动机之于工业产业的重要性。研发这样的高技术含量产品,需要深厚的技术积累,“中国人到底自己能不能做一个这样的东西”是霁心中长期以来的疑问。那时的他就在想,中国如果真的有人能把它做出来,就一定要去学习,做这项研究。
        2002年,霁梦想成真,来到中科院计算所,获得跟随中科院计算所研究员胡伟武硕博连读的资格。胡伟武是中国本土首款32位通用处理器——龙芯1号总设计师,霁成为龙芯团队最年轻成员。
        回忆当初,他说,“龙芯是一个大项目,自己参与的只是局部中的局部,有‘盲人摸象’之感。”因为自身经历,霁认为龙芯最初研制所面临的困难就是信心不足,为了给团队打气,胡伟武给团队讲小马过河的故事。这是所有人都耳熟能详的寓言,做通用CPU也是如此,不要听别人讲经验,因为每个国家、每个团队面临的情况都大为不同,只有自己尝试才
会得出适合自己的结论。“胡老师,包括龙芯这些工作,就是帮大家蹚出一条路,建立一个这样的信心。”带着敢于探索,不怕失败的信念,龙芯一号成功了。正是龙芯一号成功,让越来越多科研团队树立自主研发通用CPU的信心,让更多中国科研人相信自己也能做好这件事情。
        霁说:“胡老师对我影响很大,除了学术方向,还有科研精神,一旦确立目标,就要拼尽全力去实现理想。你可以发散思维去想象,去创造,但是在最后实施的路上必须抓铁有痕、踏石留印。一个成功的理想主义者,必须在他工作的每一步,又是一个现实主义者。”
        2007年,霁拿到博士学位,一年后成为龙芯3号主设计师之一。他提出访存协处理器结构,有效缓解了龙芯3B运算带宽比问题;提出片上多核处理器的有界误差全局时钟理论,解决了多核处理器验证和调试的一系列关键难题。
        2008年北京召开第29届夏季奥运会,中国成为世界的焦点。但热闹是别人的,霁闷在中关村宿舍里,埋头写有关CPU架构的论文。在这间没空调的屋子里,诞生了首篇第一作者来自中国大陆的HPCA(高性能计算架构国际研讨会,体系结构领域三大旗舰会议之一)文章。也是这一年,霁的弟弟、跟随中国科学技术大学陈国良院士和姚新教授学习
人工智能算法的陈天石来计算所做客座教授,兄弟二人萌生出研发智能芯片的想法。