文│梅兴无
“我这辈子最大的心愿就是匍匐在地，擦干祖国身上的耻辱。”这是中国科学院女科学家黄令仪立下的铮铮誓言。她这一生，为了一颗“中国芯”，进行了长达半个多世纪的艰辛探索，从二极管、三极管、微型计算机、大型集成电路等，一路向阳，一路朝阳，一路披荆斩棘。年过花甲之时，她领衔研发出我国第一块CPU芯片——“龙芯”，打造出中国人自己的芯片。
与芯片结缘
黄令仪，1936年12月出生于广西南宁，原名廖文蒂。父亲廖葛民毕业于北京师范大学生物系，是广西博物馆的创始人、首任馆长；母亲高亚丹毕业于北京大学化学系，是广西化学纤维所的元老。
黄令仪的童年在“抗日战争敌机的扫射中度过”。3岁那年，日军攻占南宁，她不得不跟随父母一起辗转于桂林、平乐等地东躲西藏。一次，她目睹敌机炸死一个几岁的孩子，她哭着问母亲：“他们为什么要轰炸我们？”母亲长叹一口气说：“因为我们国家太贫穷、太落后了。孩子，你要记住，在这个世界上，落后就会挨打。你长大后，一定要好好读书，用知识报效国家。”母亲的话像一颗小小的种子，埋在黄令仪心里，成为她日后奋斗的初心。
虽然战火纷飞，但黄令仪从小就受到来自家庭教育的熏陶，家里的藏书，她随意取下一本就能看上许久。每当父母回家，总能碰上她带着无数问题“蹬蹬蹬”飞奔而至。
1949年，黄令仪在桂林市第一中学上学。当时社会正处在急剧转型之中，父母亲的工作一时未能落实，一家人吃饭都成了问题，更别说供黄令仪读书了。品学兼优的黄令仪面临辍学的窘境，她找到学校团委书记，表达了渴望继续读书的愿望。团委书记鼓励她说：“国家百废待兴，急需建设人才，你应该继续读书。”他多方疏通，为黄令仪开具了免学费和发放助学金的证明。她兴高采烈地跑回家告诉母亲，母亲搂着她喜极而泣，让她一定要珍惜继续读书的机会。
这件事改变了黄令仪的人生。每每忆及此事，她心中仍满怀感恩之情：“我心中最大的愿望是为祖国的强大而出力。”1954年，高中毕业，她以优异的成绩考入华中工学院（今华中科技大学），学的是大众眼中不适合女生读的理工科。她十分热爱所学专业，像一块干涸的海绵，在知识海洋里汲取营养。
20世纪50年代，中国科技正处于起步阶段。中央采取了“四项紧急措施”促进科技发展，其中一项就是加速半导体学科的发展。清华大学半导体专业应运而生。1958年，黄令仪刚从华中工学院毕业，被选送到清华半导体专业深造，主攻半导体器件。自此，她与半导体、集成电路、芯片结上终身之缘。
半导体、集成电路、芯片，非专业人士一般不清楚三者之间的联系。打一个浅显的比方，如果半导体是制造纸张的纤维，那么集成电路就是一张纸，芯片就是一个本子。
在清华进修时，黄令仪与清华首届半导体专业的同学一起学习，课余时间一起在初创的实验室搞科研。她被分在晶体管组，从事金属与半导体熔合技术研究，并自制一台晶体管参数测试仪。在这个充满活力的集体中，虽然学习和科研很紧张，但氛围非常融洽、愉快，既培养了大伙儿刻苦钻研的精神，又培养了团队精神，这使黄令仪终身受益。
“156精神”
1960年，黄令仪从清华结业后，返回华中工学院任教。在学校的大力支持下，24岁的她首开半导体专业，讲授半导体器件与材料课，同时带领一批教工和学生创立中国第一个半导体实验室。
实验室的首个研究项目是半导体二极管，突破口在哪，能否成功，一切都是未知数。困难没能阻挡黄令仪做科研的干劲，她的助手也被这种干劲所感染，全力支持她的工作。团队协同攻关，仅仅用了半年多时间，就研制出了半导体二极管。
学校在随后进行的专业调整中撤掉了半导体专业。1962年10月，黄令仪被分配到中国科学院计算所二室固体电路组工作。她第一次进组里的实验室，只见一名身穿白大褂的研究员蹲在电炉旁，电炉上的玻璃烧杯里，有几块指甲盖大小的紫蓝色硅片。这名研究员还给新来的黄令仪“科普”：这是做的二极管。”她点点头，知道这是自己两年前就已取得成功的实验。虽然这个实验室的条件比不上华中工学院，相关仪器、材料都比较短缺，但黄令仪深知这间“寒酸”的实验室对于未来研究的意义和价值。
固体电路组的领军人物，是1959年从美国归来的青年科学家黄敞，他带领固体电路组研究混合集成电路以及外延技术。黄令仪负责研制平面二极管，接着又研制外延小功率开关三极管。这一切对她有着很大吸引力，她像一个上足发条的闹钟，不知疲倦地工作着。黄令仪经常得到黄敞的现场指导，她的科研水平有了质的飞跃。1963年9月，固体电路组升格为集成电路研究室。
1965年，集成电路研究室与物理所、电子所等单位的有关研究室合并组建中国科学院计算所二部，这是中国第一支芯片团队。二部集中力量专攻微型计算机，研制“156组件（集成电路）计算机”，它将是我国第一台自行设计、用于控制导弹弹体的专用机。
8月，中国科学院为研制“156”计算机召开动员大会，党委书记、副院长张劲夫在台上激动地说：“‘156’就是你们的新代称了。我提着脑袋把任务给你们要来了，你们要好好干！”黄令仪作为“156”计算机的研发骨干，在台下听得热血沸腾。她深感研制“156”计算机是时代赋予的光荣使命，心中既高兴又紧张。
黄令仪牵头的组负责中功率开关三极管的研发，这个任务的难度相当大。在既没有经验又没有技术的情况下，黄令仪团队做出来的三极管总是被低压击穿。为攻克技术难关，黄令仪团队分成三个组，实行三班倒。正、副组长12小时一轮换，一天干十三四个小时。“156”攻关所在的南楼常常彻夜灯火通明，科学院领导感慨：“‘156’灯火辉煌啊。”经过无数个不眠之夜的苦战，中功率开关三极管的质量终于达标。
像黄令仪这样的一群人，为了国家需要，不知疲倦地工作着，既无职称、奖金，更无光环、荣誉，他们什么都不求，只求祖国富强。后来她回忆那段时光时，感慨那是“激情燃烧的岁月”，说自己的血液中流淌着“156精神”。
1966年8月，二部仅用了短短1年时间，便成功研制出我国第一台“156”组件计算机，比计划提前了16个月。计算机交付后成功用于我国发射首枚导弹核武器的导弹弹体控制。是年国庆节，周恩来总理高度肯定“156”计算机研发团队为国防建设作出的突出贡献。这一年，黄令仪30岁，正值而立之年。
由于战备需要，“156”内迁，1970年，计算所重新组建集成电路研究室。1973年，中国科学院启动013大型通用计算机研制项目，集成电路研究室负责研制咽喉部件——半导体通导存储器。黄令仪和研究小组发扬“156精神”，采用“笨办法”，整天泡在实验室里，将集成电路的关键环节逐一拆解，拿着几个版图来回比对，直到把原理完全摸透，最终研究出性能稳定的存储器。013机于1976年通过鉴定并投入使用。
“只要心不死，芯就不会死”
1984年底，科学院科技处有关负责人突然征询黄令仪的意见：“计算所要不要研究大规模集成电路？”黄令仪一怔，回答：“计算所若不进行芯片研究，今后做计算机设计的人只知道用芯片，里面是什么都不知道了，怎么能设计一台好的计算机呢？”不久，所领导正式找大家谈话：“所里经费太紧张，拿不出钱支持大规模集成电路的研究……”领导话里话外充满歉意，但黄令仪太难接受这个现实了，难道大家为之呕心沥血十几年的集成电路研究室就这样结束了？难道计算所要走向“无芯”的未来？刚走出门，她就抑制不住奔涌的眼泪，失声痛哭起来。
1986年底，在万般无奈中，黄令仪到新成立的微电子所报到。此时已经50岁的她进入了一个新的领域，她从零开始从事CAD（计算机辅助设计）软件的研究，虽然新的专业知识对她来说有时像“天书”一样难懂，但她自勉：“甘于寂寞，乐于清贫，从此潜心识规律，风华正茂更如前；三十年啊三十年，弹指一挥笑作别。”
不过，黄令仪并没有就此放弃“芯片梦”，坚信“只要心不死，芯就不会死”。这时，有一家与日本合资生产洗衣机的企业登门求助，说日方的芯片奇贵无比，希望黄令仪帮助研制洗衣机芯片。一听是研制芯片，黄令仪顿时亢奋不已，满口答应。她用CAD方法设计这块芯片，夙兴夜寐，攻克难题。最终芯片研制成功，并计划年产几十万片。可这时日方立马降价到4元一片，这是国产会亏本的价格，最后芯片还是没有投产。遗憾之余，黄令仪又有些许欣慰，毕竟芯片确实研制成功了，而且还倒逼了日方降价。
1989年，黄令仪被公派到美国。11月，她到拉斯维加斯举办的国际芯片展览会参观，她满心期待地跑遍全场成千上万个展位，就是找不到中国的。好不容易在川流不息的人群中看到几个拿着长城公司塑料袋的中国人，她立马迎上去问：你们是来参展的吧？”对方尴尬地回答：“不，我们是来参观的。”她失神愣在原地，心里充满不甘。因为她清楚，1963年时我国集成电路的研究水平与国外不相上下，为什么现在差距如此之大？她的心被深深刺痛了，她含泪在日记本上写下：琳琅满目非国货，泪眼涟涟。”黄令仪产生了要设计一块高水平的芯片来参展的冲动。
1990年回国后，黄令仪潜心钻研各种集成电路的设计方法，从建立版图库、时序库开始，到寄生参数对性能的影响，时钟树的生成、全局规划、时序驱动布线等，全定制、标准单元、宏单元的设计方法都研究过，用户包括华为的程序控制芯片、计算所的模糊控制芯片等，还获得了两个发明专利。
10年后，她设计的芯片被推荐到德国纽纶堡参加国际发明专利博览会。该会1949年创立，第一次邀请中国参加。黄令仪还记得，别人摊位是一个公司，我们则是一个国，摊位小而拥挤，但毕竟突破了‘零’”。不只是零的突破，归国途中，她还收到了获得银奖的通知，兴奋之余，她当即赋诗一首，节选如下：
纽纶堡夜星光灿，启明银座落中华；
十年耻痛今宵去，芳草天涯迷人还。
排除万难打造“龙芯”
进入21世纪，国外芯片技术飞速发展，中国科学院计算所决定研制我国通用CPU（中央处理器）芯片。2001年5月，正式成立龙芯课题组，建立龙芯实验室。
芯片研制分为两大步骤，逻辑设计和物理设计。在第一块实验芯片的逻辑设计完成后，由于计算所没有物理设计人才，所长李国杰希望黄令仪能帮助做物理设计，便介绍她与计算所系统结构研究室主任唐志敏对接。
2001年12月，唐志敏向黄令仪介绍了芯片逻辑设计的情况。黄令仪知道芯片项目非常烧钱，就问有多少经费。回答是全室200万元，但要留一半培养研究生，只能拿100万元做芯片。她的心突地往下沉，软件费、流片费、人工费、返工费，经费差的不是一个数量级。当年因经费掣肘、项目下马的一幕又浮现在眼前，她不愿再经历一次失望，于是婉言谢绝，打算退休回乡养老。
那段时间，黄令仪总是辗转反侧，难以入睡。为国家造芯，是她追求了一辈子的事业。可现在机会来了，自己又瞻前顾后，踌躇不前。尽管100万元对于这个项目来说是杯水车薪，但也不是什么都不能做。年轻时的条件比现在不知艰苦多少倍，还不是排除万难造出了“156”计算机么，万一做成了呢？
2002年1月21日，黄令仪敲开了唐志敏办公室的门，见面就说：“我来和你们干CPU芯片物理设计。”唐志敏热情地欢迎她。第二天，黄令仪进入龙芯实验室，66岁的她第一次见到33岁的龙芯首席科学家胡伟武。胡伟武说：“中国人要有自己的芯。芯片需要您，让我们一起为龙芯的理想而奋斗。”听了这话，黄令仪感觉“心有灵犀一点通”，两辈人之间距离顿时拉近，共同的理想一下子融在了一起。
有了黄令仪加入，龙芯团队大大加快了芯片物理设计的进程。作为铺路搭桥的先行者，新的挑战开始了，高强度的工作，别说66岁的老人，就算是年轻人也个个熬得面色苍白，眼里布满血丝。黄令仪不顾早已不堪重负的身体，每天早出晚归，在实验室里与星辰为伴。她仿佛又回到了“灯火通明”的“156”时光。这是她久违的激情燃烧的岁月，年近古稀的她没有给自己留退路，只有勇往直前。
7月初的一个凌晨，经过成千上万次修正后，疲惫不堪的黄令仪对胡伟武说：就这样了，已尽力了！”设计完成的龙芯1号交付流片（芯片设计完成后先试生产若干片）。等待结果的日子里，黄令仪精神高度紧张，连做梦都是设计，梦到不是这里有错，就是那里有错，时常半夜惊醒。
由于长时间伏案工作，黄令仪的脖子突然僵硬不能动了，医生嘱咐她要卧床休息，不能再用电脑了。差不多有一个月，黄令仪焦躁不安地躺在床上，也不敢去看结果。直到胡伟武来电：“成功了！”这是中国自主研发的第一块CPU芯片。这个天大的喜讯让黄令仪心花怒放，久久陶醉在巨大的成就感中，所有疼痛似乎都神奇般地烟消云散了。
2002年8月10日，我国首款通用CPU龙芯1号研制成功，虽然性能上还有很大的进步空间，却在真正意义上结束了国产计算机无芯可用的历史。
2003年3月，黄令仪带领团队一鼓作气投入到龙芯2号的研发之中。她对研发这块芯片充满使命感，因为这块芯片可能成为宇航级核心芯片。此前中国宇航用的CPU基本依靠进口；而用于战机的性能最先进的芯片，花钱也未必买得到。龙芯2号如果成功，就能改变这一状况。
当时正值“非典”期间，实行半封闭管理。黄令仪带领团队加班加点，对龙芯2号的物理设计严格把关。正是因为这样极端严格的要求，有很多次，她都在流片前查出问题，避免了损失。2005年4月，龙芯2号在人民大会堂正式发布，实测性能是龙芯1号的10～15倍。如今，龙芯系列已广泛应用在国防、交通等各个领域，如卫星、战机、高铁等，取得了巨大的经济和社会效益。
半个多世纪以来，黄令仪一直致力于芯片研发，龙芯快速迭代，每一块芯片都凝聚着她的心血；每一张设计版图、每一项数据，她都不允许有丝毫偏差。2018年，黄令仪已经82岁，她依然同年轻人一道，每天深耕于实验室里，在屏幕前拖动鼠标，查看版图，为研制新一代龙芯殚精竭虑。胡伟武要她多休息，给年轻人把把关就行，不要这么辛苦。老人家脱口说道：“只要生命不止，我的研究就一刻不停。”
黄令仪把生命时光几乎全部用在了芯片上，以至于没有心思、也没有时间享受生活。妹妹廖荣蒂到北京看望她，见姐姐每天回家很晚，然后煮点速冻饺子当晚餐，就劝她加强营养，黄令仪的丈夫说：“她天天如此。”妹妹见姐姐苍老多了，身体大不如以前，就劝她回桂林休养，黄令仪拒绝：我是国家的人，回不去了。”
2023年4月20日，黄令仪逝世，享年87岁。对于人生，她曾这样感悟：“人生取决于思维，生于忧患，死于安乐。命运取决于选择，成于正义，败于诱惑。一生取决于内心，大爱常乐，小我恒苦。一世坚持于正念，风雨无阻，雷鸣失声。”这正是她一生的真实写照。
（作者系文史学者）
