包云岗 | 有点佛系的青年科学家

2019 年 3 月 26 日 未来论坛

包云岗,中科院计算所先进计算机系统研究中心的主任,博士生导师。他平时 说话声调不高,连激动的表情也不多。在这样一个强调个性,抢C位的年代,他这样的人似乎不容易引起关注。还好他喜欢发微博,让我们从点滴中看到他不平凡的一面。

千里马常有,而伯乐不常有


也因为微博,才促成了包云岗和黄博文一段两代科学家的佳话。黄博文(@破布-北漂帝都)是一个严重偏科的三本大学计算机专业学生,和多数年轻人一样,他也喜欢发微博。2012年,还在上大三的黄博文在微博上发表了一篇计算机架构论文的解读文章。

 

这篇文章正好被包云岗看到,他觉得黄博文的学术造诣远远超过普通本科生,甚至已经达到高年级研究生的水平。于是,两人就在评论里聊起来了,包云岗更直接邀请他到中科院计算技术研究所的项目组实习。


包云岗(右三)和黄博文(右二)


这绝对算得上奇遇,要知道黄博文大学所在的学校还未有过学生到中科院实习的先例。黄博文非常喜欢芯片设计,在包云岗的项目组一做就是六年。


当然,优秀的人也不都是完美的。就像安迪格洛夫说的:“只有偏执狂才能生存。”天才似乎总需要一点偏执的性格,才配得上他/她的天赋异禀。一旦有了明确的目标就会心无旁骛,其他事物就有所忽略。


黄博文有过一年里误四五次火车的记录,去深圳和华为谈合作项目,大家说好八点一起坐飞机出发。由于项目非常重要,组里的师兄弟姐妹们担心他会睡过头,于是几个人从早上五点半开始“值班”,每隔半小时给他打一个电话,结果黄博文最后还是迟到了,等他进会议室开始汇报时,华为的项目负责人已经在会议室里等了一个小时。


好在最后项目取得了成功,黄博文在包老师的指导下,成功帮助海思推进了新一代服务器处理器的技术指标进步。由于这次成功的科研合作促成了双方的互相认可,包云岗项目组至今也与华为相关部门保持着很好的合作关系。

 

2016年,计算所联合清华、天津大学、深圳先研院等众多大学和科研机构一同申报国家重点研发计划,包云岗将流片相关的一大笔预算申报交给黄博文负责,黄博文整理好预算材料后在系统上点击了“提交”却忘记点“确认”,包云岗不得不反复打电话联系科技部的工作人员咨询补交材料手续。

 

有时候包云岗也感到头疼,怀疑是不是有点纵容他。但在学习上黄博文总能拿出120分的努力,取得的学术进步也总能让包云岗刮目相看。在中国这样一个蛮讲究师道尊严的社会,还好黄博文遇到的老师是包云岗。


在包云岗看来,一个人怎样才能脱颖而出?首先要把这个人的优点发挥到极致,让这个人能够做到足够优秀。在从优秀上升到卓越的过程中则需要综合素质的全面提升,这就需要补齐短板了。对自己的学生,包云岗愿意让学生先发挥优点。

 

今年2月黄博文收到了正式通知,耶鲁大学计算机系博士全奖录取,成为他本科母校历史上第一个顶尖藤校的博士全奖录取的人。对此,包云岗老师非常欣慰,他说黄博文在耶鲁的博士导师招的学生不多,到了耶鲁会是自己独立做一个方向的研究,应该比较适合他。也希望博文在今后的道路上赶快成熟起来。


 

据黄博文自己回忆,跟着包老师的那六年时光是幸运的也是快乐的。起先,他的家人、同学、朋友几乎无人相信他能够成功申请到顶尖名校的博士,因为这实在是太难了,三本出身加上不到80的课程平均分已经为他的学术生涯亮起红灯(黄博文的微信文章:许下我第一千零一个愿望,但包老师出手改变了一切。

 

在包老师多年的指点下,他连续将几个科研项目推向成功,得以将自己的科研潜力较为完整地展现出来,最终得到圈内其他教授的认可。黄博文说,如果不是包云岗老师的指导,自己很可能获得不了现在的成绩。圈内有很多老师想方设法竞争清北复交等顶尖名校的学生生源,但包老师至今仍然保持着不计出身不计成绩招人的独到眼光。

 

包云岗的学生说,包老师是和蔼的也是严格的。他的口头禅是:“挺好的,挺好的。”但对于学生的论文,包云岗的要求是必须按照国际顶级学术期刊的标准写作,只有这样才能帮助学生提高科研能力。


没关系,刚开始都是这样的


2018年的中国互联网是不平静的一年,中兴芯片事件、红芯浏览器造假、彭博社“间谍芯片”……,一系列事情让中国人得了“芯脏病”,生气、失望、着急的情绪弥漫全国。作为计算机领域很有分量的科学家,包云岗对待此类事情的心态平和得多,他常说“没关系,刚开始是这样的,我们先想想怎么办吧。”

 

对于中国的芯片困局,包云岗有自己的看法。他认为,芯片开发费时、费人更费钱。一个28纳米芯片的开发就需要几十个工程师,花费几千万资金经过一整年设计测试才能完成。而且,芯片开发不仅仅是人才和资金的问题。处理器芯片领域,从指令集到处理器实现全部由Intel、ARM这样的私有企业掌控,不是肯投入、肯花钱就能解决问题的。

 

包云岗认为,降低芯片设计的创新门槛是解决芯片“卡脖子”的关键,这点可以借鉴中国互联网产业的成功经验。中国的互联网公司得以在短时间内比肩世界,很重要的原因就是得益于开源软件支持。现在的支付宝、微信等网络应用都会大量使用免费的软件源代码(开源软件),这样中国的互联网公司能够把精力集中于创新,而不是构成APP的所有软件开发上。

 

芯片开发成本过高已经是全行业面临的问题,美国加州大学伯克利分校的Kreste Asanovic教授与图灵奖得主David Patterson教授带领团队设计的开放指令集(RISC-V),就是以开源芯片方式降低芯片开发门槛的伟大尝试。

 

但开源软件生态和处理器芯片生态的情况却大不相同。开源软件中的不同领域,都有一套开放标准。在这套开放的标准之下,既有开放自由的实现,也有企业私有的实现。虽然总体上私有实现的效果更优,但开放自由的社区也非常活跃。然而,处理器芯片领域,从指令集到处理器实现都被Intel、ARM等大企业垄断,甚至连开放的指令集标准都没有,更不用说开源的处理器芯片设计。

 

但大家都明白,开源芯片设计是区别于芯片产业现有技术模式的,具有颠覆性意义的技术路线。所以经过几年的发展,以色列、印度等国政府、国际企业如全球第一大硬盘公司西部数据以及美国的DARPA(美国国防高级研究计划局)都开始从ARM转向RISC-V。

 

现在,低端如180纳米芯片开发已经通过RISC-V指令集下降到了几千美元。中高端的芯片还缺乏类似全套的开源芯片设计工具链与器件资源。我们可以畅想一下,如果全世界拥有了价值上百亿美元的开源芯片设计所需的EDA工具链、IP模块、工艺库等,中高端芯片研制成本将降低两个数量级,从数千万元降至十万元级别,那么芯片领域的创新将会像今天的互联网那样层出不穷,中国半导体产业“卡脖子”的问题也将会迎刃而解。

 

包云岗和开放指令集(RISC-V)走到一起,可以说有必然也有偶然。他也曾想过创业,甚至为此做了很多功课,建立过中美两国科学家创业的项目、融资名单,还梳理过中美两国政府、院所对科学家创业的态度和政策。后来为了验证自己的项目,包云岗花了很多功夫研究开源芯片,最后发展到开源芯片路线上来。

图片来自包云岗朋友圈

时势造英雄,就在芯片产业被人家“卡脖子”,国家下定决心发展芯片产业的时候。RISC-V这样的开源芯片路线进入人们视线,这时才发现包云岗已经成为中国开源芯片与敏捷开发的探路者。

 

包云岗开始觉得国内也要有一支力量来做这个事情。在这样的背景下,去年11月,中国开放指令生态(RISC-V)联盟成立,旨在用10年左右的时间,到2030年逐步完成开源芯片生态的建立。放弃创业念头的包云岗,开始全力推动中国的开放芯片生态建设。


靠谱的人,做什么都靠谱


如果用一个词来形容包云岗这个人,那一定是靠谱。这个世界上,如果让人说你是一个靠谱的人,其实是非常高的评价。这里有个特别可爱的例子。2018年未来科学大奖入选年度科学大事件,未来论坛拜托他帮忙点赞。他居然跑到中科院的微信群里发红包拉票,还是个大红包,真是可爱。

 

除了老师和科研工作者,包云岗还有很多身份,比如先进计算机系统研究中心主任、中国计算机学会(CFF)普及工作委员会主任,《中国计算机学会通讯》编委,《计算机发展史》编委,ACM China副主席,未来论坛青年科学家创新联盟(青创联盟)的联席主席……

 

包云岗虽然“荣誉等身”,但恐怕都是些干活的职位。有一次包云岗老师肠胃炎刚好,瘦了很多。他当时在梳理计算机科学史,要整理值得放在博物馆的文物,还要编写计算机历史,还有一些科研项目到期需要申请科研经费。每个人都能看出他很累,但他还是努力在做。这背后应该是一种责任感,对于答应的事情或者他认可的事情,他就会很努力去完成。

 

虽然工作很忙,包云岗老师仍然尽职尽责地履行着父亲的责任。开电话会议的时候,经常听到他监督女儿练小提琴的声音。有时候妻子出差,他甚至会带着孩子来开会。这么多事情交织在一起,他的脸上呈现出来的始终是平淡的感觉。


下面是我们和包云岗老师的一段对谈,我们聊了他和黄博文的故事,聊了他做人的态度,聊了他的研究关于开源芯片开发……,大家也许能从中感受到包老师那份人生的希望。


包老师采访视频(上):


包云岗视频采访(下):


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