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砥砺奋进打造航天百变芯 创新突破激扬青春报国志——记九院772FPGA专业研制团队
来源:中国航天报     日期:2022年08月29日    字体:【】【】【

今年五四青年节到来之际,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平5月2日给中国航天科技集团空间站建造青年团队回信,向航天战线全体青年致以节日的祝贺,并向他们提出殷切期望。九院772所FPGA团队带头人陈雷说,FPGA团队全体成员备受鼓舞,立志不辜负总书记的谆谆教诲和殷殷重托,坚决打赢航天微电子领域“卡脖子”核心技术攻坚战。

“进入新时代,航天青年接过前辈手中的接力棒,用青春智慧和顽强拼搏……解决某抗辐照加固FPGA等世界性技术难题。”7月1日建党101周年之际,集团公司党组书记、董事长吴燕生在讲授题为《牢记嘱托 创新突破 在逐梦太空的征途上发出青春的夺目光彩》的专题党课时,专门提到772所FPGA团队这一产品。FPGA团队青年们聆听这堂生动而精彩的党课时,听闻团队研制成果得到肯定,备感激动、备受鼓舞。

宇航集成电路是支撑航天强国建设的重要基础技术和国际前沿技术,其中的FPGA被誉为航天百变“芯”,是宇航和装备电子设备中采用的最重要的核心芯片之一,其核心技术是航天型号发展所需的关键。

面对国家的重大需求,772所于2007年成立FPGA专业研制团队,开启了正式为国铸芯、为航天造芯的创新发展之路。在航天工程和国家重大课题的牵引下,FPGA团队始终坚持走全方位自主创新的发展道路,在宇航用FPGA领域深耕10余年,构建了五大系列近百个规格覆盖万门级到亿门级的完整产品谱系,有力保障了我国重大航天工程的独立自主发展。

始终胸怀“以国为重、以芯报国”的爱国之情

为解决我国宇航用FPGA“卡脖子”问题,FPGA团队始终坚守科技报国的初心,将研制国家急需的宇航用FPGA作为奋斗目标。团队结合重大工程和项目激发创新潜能,在“十一五”至“十三五”期间,先后圆满完成了30余项国家重大科研任务和航天重大型号配套任务,成为我国宇航用FPGA领域的领跑者。

成立之初,FPGA团队仅有14名成员,产品和产值规模也十分薄弱。一路走来,团队思想品质、科研素养、攻关能力在重大项目中不断得到锤炼和提升。目前,团队已有60余名员工,产值超过3亿元,数十名青年技术骨干脱颖而出,成为在不同领域独立承担重大科研任务的负责人。承接一重大科技专项任务时,FPGA团队平均年龄仅27岁,是772所最年轻的重大项目团队。经过10余年的发展,团队已逐步成为科研技术攻关主力军,而且依然保持了勇于担当、朝气蓬勃的精神面貌,成为传承报国之志的新一代。

不懈追求“自立自强、自主创新”的技术路线

习近平总书记指出“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”,FPGA作为航天工程中的关键核心器件更是如此。宇航用SRAM型FPGA结构上极易受空间单粒子效应影响,传统的设计加固方法很难适用于SRAM型FPGA,我国宇航用FPGA研制必然要走前人未曾走过的自主创新之路。十年面壁图破壁,FPGA团队在国际上率先提出了宇航用单粒子加固SRAM型FPGA技术路线,突破了深亚微米、纳米工艺下宇航用FPGA系列关键核心技术,攻克了SRAM型FPGA空间应用时单粒子翻转的世界性难题。

在宇航领域,团队实现了国产FPGA在北斗导航、载人航天等31个航天工程的批量应用;在国防领域,产品和技术同时为航空、中电、兵器、船舶和核领域解决了高端芯片“卡脖子”问题;在民用航空领域,团队与某飞机设计研究院组成联合攻关团队,共同突破了多项FPGA航空应用关键技术;在民用核电领域,团队研制的抗辐照FPGA产品在国产第三代核电站的控制系统中得到批量应用;在产学研深度融合方面,团队还与清华大学、北京大学等国内顶尖高校共同探索领先世界的颠覆性FPGA技术,联合攻关了碳基FPGA、RRAM型FPGA等前沿技术,有望在该领域实现弯道超车。2019年,FPGA团队被国家相关部委评为科技创新团队,团队创新成果获评集团公司“十大技术突破”。

FPGA团队在研发的组织管理上也形成了创新特色,通过组织百日攻关、组建青年突击队等,带动团队青年发挥主力军和突击队作用,充分发挥基层党组织作用,将党支部打造为引领思想建设的政治堡垒、履行强军首责的组织堡垒、实现创新发展的攻关堡垒、强化凝心聚力的文化堡垒,让党员在重大项目中唱主角、挑大梁,构建党建与工作深度融合发展的双赢局面。

精心培育“文化先行、久久为功”的精神素养

FPGA团队研制的亿门级是大协作、长周期的国家重大工程,往往需要数年才能收获成果。因此,要想摘得FPGA这颗集成电路皇冠上的“明珠”,需要持之以恒提升团队青年的精神素养,带动团队青年人才甘于寂寞、戒骄戒躁,树立潜心钻研、久久为功的精神和“十年磨一剑”的成才观。FPGA团队在成立之初,就提出了“帮助别人成功”的文化理念。当时,团队中大部分成员是刚出校门的年轻人,缺乏经验。为带动他们快速成长,FPGA团队通过开展“学习型团队”建设、“师带徒”班组建设、新员工讲师队伍建设、“芯青年”学术沙龙建设等一系列举措,全方位打造了“产学研用提升人才”的青年培养平台,帮助青年研发人员在重大项目的锻炼中驶入成长成才的“快车道”。在“帮助别人成功”理念引导下,FPGA团队形成了思想开放、相互帮助、积极进取的工作氛围,塑造了“甘当绿叶”“甘为人梯”的群体气质,上电浪涌电流问题、码流解析问题等一系列FPGA特有的世界难题都在“帮助别人成功”的过程中迎刃而解。

FPGA团队磨砺出一流的青年科技攻关队伍,锤炼了一批优秀的航天青年。团队先后获共青团中央“青年文明号”、集团公司首届“金牌班组”、“示范红旗党支部”等荣誉称号,培养出多名航天微电子领域的技术创新带头人。团队中1人获国家技术发明一等奖、1人获国防技术发明一等奖、1人获“中国科协求是杰出青年成果转化奖”、1人获“航天创新奖”、2人获“航天贡献奖”、1人获集团公司“十大杰出青年”等荣誉。

不断开拓“放眼远眺、对标一流”的国际视野

唯有放眼全球,才能脉动世界,青年科技人才必须对标世界一流水平,才能在科技强国的建设中勇立时代潮头。FPGA团队瞄准国际上最前沿的宇航用SRAM型FPGA研发技术,与国际顶尖高校开展创新合作,建立了国际化合作团队,在世界一流创新理念的牵引下,突破了抗辐照FPGA故障注入、动态重构、智能刷新等多项关键核心技术,有力地推动了我国宇航用FPGA的自主可控。FPGA团队注重国际化人才培养,先后选派21人次赴国外交流、培训、访学,并在RADEC会议、国际宇航大会交流会等顶尖会议和顶尖学术期刊上精彩亮相,提升了我国抗辐照加固集成电路设计技术的国际影响力。

在国家“一带一路”倡议和集团公司“走出去”战略指引下,FPGA团队产品2014年首次代表我国高端宇航集成电路出口海外,先后远销法国、德国、瑞士、西班牙、巴基斯坦等国家,成为中国航天的一张闪亮的名片,在扩大FPGA团队国际朋友圈的同时,向世界发出了航天高端元器件的中国好声音。

牢固树立“接续奋斗、勇攀高峰”的坚定信念

进入深纳米工艺后,FPGA即将进入工艺“玻璃板”阶段,后摩尔时代遇到技术发展瓶颈的同时,也为FPGA团队追赶世界一流水平提供了时间机会窗口。如同攀登一座前人未曾征服的高峰,FPGA新技术的研发已经进入了无人区。面对新的挑战,FPGA团队唯有坚定接续奋斗的信心和信念,以一往无前的勇气创新、创新、再创新。团队将充分发挥新型举国体制优势,发挥航天科研联合体的创新主体功能,做好顶层策划、统筹布局、扬长项补短板,聚集产业链上中下游优势资源,开展下一代10亿门规模FPGA、智能可重构系统平台等突破性技术的攻关,实现自主创新和自立自强发展,为中国航天事业的跨越发展提供坚实支撑。

“我们有充分的信心和理由相信,新时代航天青年完全有基础有底气有能力接续奋斗、创新突破、乘势而上,以青春之我、奋斗之我,跑出中国航天的新成绩,刷新中国航天的新纪录,铸就中国航天的新丰碑!”吴燕生在党课上这样鼓励广大青年。在迈向第二个百年奋斗目标伟大征程中,在建设世界一流航天微电子企业的新发展阶段,772所将坚决贯彻集团公司对青年一代、对广大科技工作者的殷切嘱托,锚定“三高”全面发展目标,坚持科技自立自强发展战略,全面构建处理器、FPGA、存储器等十大技术方向、16个门类、1000余种规格的完整航天微电子产品体系,形成“三高”全面发展的强大合力,坚定不移当好建设航天强国中流砥柱,以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。(所轩)

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