一個通院集成課教師眼中的中興事件與選課
一個通院集成課教師眼中的中興事件與選課
最近朋友圈裡滿眼全是沸沸揚揚的中興事件，大家對老美封鎖中興晶元供應感到憤慨，對國內晶元行業的差距感到震驚。以下是近期流傳比較廣的一些文章：
https://wallstreetcn.com/articles/3285866，危牆之下媒體稱中國計劃加速晶元產業發展；
http://m.10jqka.com.cn/20180419/c603998587.shtml?refCountId=R_5732e2a5_666&fromapp=IHexin&client_userid=PbtJHqxY0c3HdncyARf6KoH93Vp2V7FXPia60sLn0TE=&back_source=wxhy&share_hxapp=gsc&ver=1&fontzoom=yes&fromqs=false&title=&from=timeline&isappinstalled=0，人民日報：中國將不計成本加大晶元投資；
https://c.m.163.com/news/a/DFOE2QOO0519B3D7.html?spss=newsapp&from=timeline，很可能，貴州茅台，因為晶元和中興通訊，正在構築歷史大頂！
https://www.toutiao.com/i6545811547996815886/?tt_from=weixin_moments&utm_campaign=client_share&from=timeline&share_type=original×tamp=1524089337&app=news_article&utm_source=weixin_moments&iid=25634788908&utm_medium=toutiao_android&wxshare_count=1，「芯」痛之下，中國如何破局；
https://m.hupu.com/bbs/21987156.html，轉帖：中國的晶元有多爛...工作十年的工程師告訴你；
在此不再一一列舉了，大概的發展路子是發布被禁新聞，反思目前晶元現狀，比如國內晶元國產化率如何的低，抱怨國人都在追逐容易賺錢的行業，反思社會上的浮躁，炒房價、炒茅台，就連一瓶是葯還是酒都分不清的鴻茅藥酒都能有幾百億的體量，畢業生也往容易賺錢的互聯網和金融業去鑽等等諸如此類，反思之前大基金等一系列集成電路扶持政策的經驗，之後就開始痛定思痛，決定還是腳踏實地去大力發展自主晶元。
對於我們在校讀書的學生而言，我認為還是很有必要樹立正確的態度對待這件事情，承認差距，不卑不亢，踏踏實實的儲備基礎知識，小則可以創業致富，大則可以技術報國。要有家國情懷，只要有民族和國家在，就不能僅僅為自己的個人利益考慮，還要把自己未來的職業和發展跟國家的需要緊密的結合在一起。咱們學校的保院士、鄭書記、郝院士、段院士，每次講話都強調一定要把自己的研究跟國家的需要緊密的結合起來！這是身為一名普通西電人的責任和義務，更是做一名有理想、有追求、有擔當的三有西電人的責任和義務。
但我還想談一下目前的現狀，我們距離上面的國家對我們的要求還是有一定的差距的。
一、選課的必要性
我們的集成電路課程，是通院唯一的一門介紹晶元設計全流程的課程，這裡面幫著通信專業的同學介紹晶元是如何一步步設計出來的。在每年的第一節課上的前面幾頁PPT上，我都會把最新的世界上半導體領域分類的企業排名給大家展示出來，一個目的是告訴大家，目前幾乎所有的晶元設計巨頭都是跟通信相關的，另外一個目的就是讓大家看到差距，在這些巨頭中大陸的企業太少太少。給大家強調，學通信必須要懂一點集成電路，否則眼界實在是有限，畢業出去後甚至無法跟別人交流。講到一些foundry廠，wafer，最小線寬，工藝線等之類的名詞都聽不懂，還談何做通信晶元，更談不上報國。另外，在國外，很多通信專業的學生都學微電子，西電受限於專業劃分過細，導致培養的學生專業面太窄，發展受到非常大的影響。目前新興的人工智慧、機器人行業等等，都需要掌握跨學科的知識技能，在這種跨度上來看通信和微電子就是一個方向。
另外，也是最重要的，通信行業仍然是目前最有可能也是最有希望做出晶元的專業，反過來，如果通信的研究能夠達到做出晶元的地步，也代表著真正具有了核心技術，發過來推動通信行業的發展。
二、選課的緊迫性
目前學校在晶元設計上的發展就如同咱們國家在國際上晶元行業的地位，幾乎沒什麼聲音。每年的研究生招生面試，總體感覺質量越來越差，前幾天的優研面試，問一個西電學生是否聽過FPGA，回答說沒聽說過，更別提什麼硬體描述語言之類的。
在這門課上，我重點介紹的也是硬體開發語言和軟體開發語言的重大差別，這門課，也是唯一一門可以實實在在的接觸到軟體和硬體緊密接觸的課程，從本質上理解為什麼有硬體和軟體之分，C語言最終在硬體上是如何運行的，硬體上比如CPU是如何執行指令的，指令在晶元上是什麼樣子，什麼是晶元上的寄存器等等，這一切的一切，對於打下良好的軟硬體概念基礎，具有非常重要的意義。
再說說FPGA，這門課會反覆的強調，硬體描述語言跟軟體編程語言的重要差異，會徹底改變採用軟體思想設計硬體電路的壞習慣，並且必須具有搭建模擬環境的習慣。在微電子領域，FPGA不過是ASIC設計流程中的一個驗證階段而已，但對於通院的學生，卻絕不僅僅如此。FPGA可以實現咱們通信專業任何一門專業課上的幾乎所有知識點。調製解調、計算技術網路通信，交換等等，這也是為什麼現在見到的晶元幾乎都是通信晶元的原因。可以想像，一個通信專業的學生畢業後竟然連晶元是怎麼做的都不了解，還談什麼提高本科生教學質量。
在這門課上，FPGA就是一個具有非常重要價值的工具，我會給大家FPGA講解各種PC後面介面的時序，如何編寫FPGA代碼跟PC機上網口、串口、PCIE介面、VGA介面等進行交互，讓你自己從網口截獲一個數據幀，親自去分析數據鏈路層和物理層幀的結構，進而去分析西電校園網登錄的PPPoE協議如何去破解，自己通過串口去配置FPGA裡面的寄存器等等，有了各種介面的學習，加上上位機軟體的開發，就可以去驗證或者加速任何你想做演算法和通信協議等等！這是一種非常非常重要的本領！我希望每位同學都能夠掌握好，就如同前些年必須要會用ARM晶元一樣。這遠比某些通信實驗課上去學習別人晶元怎麼用有意義的多的多，因為我們是做晶元的，要遠比學習如何用晶元有價值的多。這才是核心技術，也只有通過FPGA這樣的平台，才能接觸到這些最核心的東西，也只有接觸了最核心的東西，將來才能夠去做出來自己的核心晶元。這些都是相輔相成的。可惜，現在很多學生，急功近利，沒有這麼高的眼界和遠見，把一些最有價值的東西給忽略了。
再說FPGA，有了FPGA，才開啟了人工智慧領域的大規模應用，在某些情況下，一個數千元的FPGA開發板達到的加速效果可以遠超過一台數百萬元購買的高性能多核並行計算機。因此，掌握了FPGA介面電路的設計，為以後在各種場景下對某些特定演算法的FPGA加速提供操作系統與FPGA交互的渠道。這門課上會詳細的介紹FPGA開發語言的規範性寫法，這在目前市面上參考書中是找不到的，也是十幾年來調試FPGA經驗的積累，會介紹各種不規範寫法所帶來的危害和不穩定因素。
同學們，選集成電路設計課才有資格去談晶元設計，才能有能力去解決目前國家面臨的晶元困局！一些人在談中興被禁是因為向伊朗出口技術導致的，更有人甚至去責備中興的高層，可是大家想過沒有啊，保密意識固然重要，但我們為什麼非得看老美的臉色？他老美整天向台灣出售武器怎麼不說？所以，還是我們不夠強大。欲加之罪，何患無辭！只有自己真正的強大了，才能說話有聲音，才能不被人欺負。
前幾天看到了一個說法，國防報國，參軍報國，其實選擇做自己的通信晶元也是一種最急迫的一種報國的方式！
所以，歡迎大家選通院《專用集成電路設計》課程。
