陳雷：「芯」火相傳強國夢

772所所長陳雷

「當今世界正處於百年未有之大變局！」這幾年來，中興事件、華為事件，以及愈演愈烈的西方國家對於我國科技企業的打壓，愈發證明了這一判斷。新一輪大發展大變革大調整，大國戰略博弈正在全面加劇，而在這場不見硝煙的戰爭背後，實質上是國家整體科技實力的強硬較量。

2020年，「北鬥三號」全球衛星導航系統開通和「天問一號」深空探測器發射成功令人矚目。這兩個航天型號工程取得的成功，實現了中國衛星/探測器成體系批量使用國產晶片，對航天工程的自主創新發展具有裡程碑意義。在實現航天夢、強國夢的偉大徵程背後，中國航天芯的冉冉升起，銘刻著中國航天科技集團有限公司九院772所（以下簡稱「772所」）做出的不可磨滅的貢獻！

772所外景

突圍：自主創新是硬道理

「核心技術是無法依靠別人的，這是基礎能力！」從這擲地有聲的話裡，能讀出沒有誰會比身為772所人自己更迫切地擁有打造出一顆強勁的「中國芯」的渴望。

航天技術是衡量一個國家現代化水平和綜合國力的重要標誌，集成電路則是支撐信息產業發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，特別是宇航用集成電路是航天的「芯魂」，是航天和武器電子設備中採用的最重要的核心組成部分，是保障國家戰略安全的重要支撐基礎和國際前沿技術。元器件雖小，卻是大國重器，這顆「芯」不強起來，在智能化、數位化等各方面肯定都要受制於人，隨時遭人掣肘。所以，必須要把核心技術牢牢掌握在自己手裡，才有高質量的發展，才會實現中華民族的偉大復興。

就是在這種肩負為國鑄芯、為航天造芯的光榮使命背景下，772所懷抱著「晶片國產化」的一片初心於1994年在北京成立，由白丁擔任首任所長，從此開啟了持續自主研發，集智攻關，突破多項核心關鍵技術的科研徵途。

從那一刻起，與行業的發展同呼吸，與國家的命運共起伏，就成為了772所的先天基因。作為我國航天微電子領域的國家隊，772所人克服初創時期現實中的種種困難，從一張白紙起步，無論是普通的技術人員還是領導幹部，大家將汗水和智慧都傾注在為國突破的苦幹實幹中，為後面的發展蹚出一條堅實的道路。

國之重器沒有小事，特別是太空飛行器上使用的CPU晶片，被喻為「衛星大腦」，這顆「大腦」既要聰明、精準，還要強壯、健康，要經受得住太空嚴酷環境的考驗。因為宇宙空間環境極為複雜，大量的空間粒子輻射會導致衛星上電路性能退化甚至功能失效，對衛星造成致命傷害，所以有著「小晶片決定著航天型號大任務成敗」的說法。772所第二任所長趙元富就把目標鎖定在了自主突破抗輻射集成電路這一太空探索的關鍵技術之上。

但是，作為國際間競爭白熱化的高尖端技術，在技術壟斷的背景下，想在短時間內有較大的突破談何容易。772所從一開始就決定瞄準國際先進的前沿技術，一改早期主要以工藝加固為主的抗輻射加固集成電路研製技術，而率先提出了「設計加固」的技術路線，挑戰當時的世界級難題，在不改變工藝流程和規範的情況下，通過集成電路設計加固技術，研製抗輻射加固集成電路。如此一來，772所的技術路線是在晶片設計環節而非製造環節添加抗輻射特性，抗輻射難度就全部轉移到了晶片設計上。這一項目技術係數高，工作量大，難度可想而知。

772所重點產品

通過譜系化布局，772所持續開展產品研發工作。為了取得核心技術的持續突破，該所按照「規劃一代、研發一代、工程一代」的思路，通過多技術方向協同，夯實了抗輻射加固庫等共性技術基礎，以建立完全自主創新的抗輻射CPU研發平臺為出發點，並積極推動以CPU為核心的宇航整體解決方案配套晶片的自主保障，先後研製成功300餘種抗輻射晶片產品，初步構建了宇航集成電路產品體系，涵蓋了微處理器、FPGA、總線、存儲器、轉換器等關鍵宇航集成電路的全部種類，對航天工程的自主創新發展具有裡程碑意義。772所的抗輻射加固技術獲得了國家技術發明獎一等獎，這也是元器件領域獲得的最高國家獎勵。

偉大事業催生偉大精神，偉大精神推動偉大事業。「如果沒有持久堅定的信念，沒有戰勝一切困難的意志，沒有犧牲小我成就大局的奉獻精神，沒有人能走完這麼漫長而艱難的路程！」陳雷深深感嘆道。據陳雷回憶，他剛剛入所的時候，研究所的條件還相對比較艱苦，但是他看到老一代的科研人員即便在條件不完善的情況下，依然堅持開展自主研發。繼往開來，在白丁、趙元富、趙學嚴、文治平、姚全斌等幾任所長和書記的接續奮鬥下，在這種前赴後繼的探索和前進中，772所打造出國內航天微電子產業的良好生態環境，「航天芯」表現越來越出色，不僅已在我國北鬥導航、載人航天、探月等重大航天工程使用，並且進入了國際市場。772所逐步發展成為國內宇航集成電路設計的引領者、我國宇航元器件國際化的先行者以及國內高可靠集成電路技術的踐行者，走出了一條「自力更生、自主創新」的奮鬥之路。

轉折：從受制於人到批量應用

一支優秀的隊伍，能夠克服一切困難，完成看似不可能完成的任務！陳雷帶領下的FPGA團隊正是772所人這些年來風雨兼程、砥礪前行的一個縮影。

宇航集成電路在技術難度和重要性上首屈一指，猶如航天事業的皇冠。而宇航集成電路中的FPGA可通過編程實現各種複雜的功能，被譽為晶片界的「變形金剛」，因其本身具備極高的技術繼承性和設計的複雜性，更被業內人士視為航天事業皇冠上的那顆明珠，長期以來一直被國外壟斷。

早在10多年前，不管是趙元富所長還是文治平所長，他們兩個人都敏銳地察覺到了FPGA的發展是微電子發展的重要方向。2007年，772所專門成立了進行FPGA研製的團隊，由陳雷擔任負責人。到2010年時，正式成立了FPGA部門，成為我國一支專業從事宇航用高可靠FPGA研製的科研團隊，一肩承擔起我國宇航用高可靠FPGA科研及型號的研製任務。

作為航天微電子領域裡的第一個博士後，陳雷成為這個領域裡的探路人。「當2007年決定開始FPGA技術研究的時候，其實心裡並沒有底，就是憑著一股衝勁和理想在堅持。」陳雷回憶道，「但是，當時集團的領導、院裡的領導、所裡的領導都特別關心我們這支團隊，給了我們很多的鼓勵和支持。一切都是從零開始，大家攜起手來一步一個腳印地往前走。」

航天報國的夢想將大家凝聚在一起，在這支光榮的團隊裡，黨員佔到了60%以上，班組長以及核心技術骨幹均為黨員，為項目攻關提供了智力支撐和組織保障，鼓勵年輕的科研工作者們用技術創新推動著我國航天事業的發展，實踐著科技興國的使命。

FPGA團隊合影

萬事開頭難。FPGA是一個涉及微電子、封裝、核科學等多個學科的龐大系統工程，21世紀初，核心技術全部掌握在美國人手裡，可借鑑的資料幾乎沒有。在沒有任何實物可以參考的情況下，陳雷帶領團隊成員從查閱大量文獻開始，「當時我帶著大家去國家圖書館，把所有的專利通過站點全部查出來，然後十幾個人把6000餘篇技術資料認認真真地從頭到尾全部讀了一遍」。從那時起，每個工作日晚上都要進行兩個小時的「晚自習」就成為了團隊的「例行節目」，每一個人就自己的研究方向參讀文獻，並定期在一起交流讀書成果，大家暢所欲言，通過一次次針對性的學習討論會和一次次酣暢淋漓的思想碰撞，鋪就出通往FPGA研究之路的堅實路基。

在陳雷的帶領下，十年面壁圖破壁，772所承擔了以重大專項為代表的20餘項國家級科研課題，在國際上率先提出了宇航用單粒子加固SRAM型FPGA技術路線，從版圖級、電路級和系統級深入研究了抗輻射加固FPGA技術，突破了0.25微米、0.13微米、65納米工藝下宇航用FPGA關鍵核心技術，攻克了SRAM型FPGA空間應用時單粒子翻轉的世界性難題，探索出了宇航用抗輻射加固FPGA技術路線，形成了三大核心創新點，解決了宇航用核心關鍵元器件FPGA「卡脖子」的技術難題，成功研製出國內首個國產化的宇航用千萬門級高性能高可靠FPGA晶片。經過ATE測試和板級驗證，功能和性能指標均達到國際先進水平。

772所的成果實現了航天、航空、兵器和船舶領域多個型號的批量供貨，扭轉了我國高端宇航用FPGA受制於人的被動局面，還實現了我國高端抗輻射加固集成電路出口的重大轉折。目前，772所的抗輻射FPGA等產品和技術已經遠銷俄羅斯、法國、瑞士、西班牙、巴基斯坦等國家，為全球多家宇航公司提供了產品與技術服務，彰顯了我國宇航用FPGA研製技術在國際航天合作中的重要地位。

從一個小小的研究組到十幾個人的團隊，再到設立部門，陳雷帶領下的FPGA團隊經受住一次次考驗，在錘鍊中逐漸成長壯大，成為我國航天微電子事業發展的中堅力量，先後榮獲了團中央「全國青年文明號」、國防科工局「國防科技創新團隊」、國家科技部「十一五國家科技計劃執行優秀團隊」、航天「金牌班組」等諸多榮譽，而作為團隊帶頭人的陳雷也先後登上了國家技術發明獎一等獎、國防技術發明獎一等獎、國防科技創新團隊獎等多個獎項榮譽的領獎臺。不久前，由於帶領團隊長期從事我國宇航用高可靠核心器件FPGA技術研究和產品研製，陳雷榮獲了第二十二屆中國科協求是傑出青年成果轉化獎的殊榮，成為該領域的一顆新星。

遠航：薪火相傳駛向未來

中國航天用了60多年時間趕上了國外上百年的進程，依靠的正是中國航天人迎難而上的精神和艱苦卓絕的付出，而772所人就是這一精神堅定的踐行者。26年一路走來，772所湧現出了白丁、趙元富、趙學嚴、文治平、姚全斌等為代表的眾多國家級科技專家和高級技能人才，為中國航天微電子領域培養和輸送了大批科技精英，為中國航天的發展做出了貢獻。2019年11月11日，這一棒正式傳遞到了陳雷所長和同樣年輕的王勇書記手上。

新的領導班子甫一上任，首要事情就是前去拜訪研究所的那些老領導、老先生，以及長期關懷和支持772所發展的院士和行業前輩們。陳雷清楚，「一流的航天科研技術之所以能成為一流，往往凝結了幾代人的傳承和積澱」。在陳雷前去拜訪的老先生中有一位具有特殊意義的老人，那就是「兩彈一星」功勳、「北鬥」導航系統總設計師、探月工程總設計師、「共和國勳章」獲得者孫家棟院士。早在2009年，孫院士曾經親自來到772所調研指導，關切地詢問晶片的研製進展和技術攻關情況，當時在實驗室裡負責接待並介紹的，正是年輕的陳雷。「臨別時，孫老總再三叮囑我們，加快研發節奏，一定要使我們的晶片能夠更好地應對空間惡劣環境的挑戰！」陳雷談及往事，歷歷在目。「這一次去拜訪孫老總，我特別向他匯報了772所這些年來在航天微電子自主創新方面的工作，當初他對我們的要求和期望，我們正在逐一實現！」陳雷說，孫家棟院士聽了之後非常開心，還特別在當年合影的照片上籤下了名字，以表達對晚輩們的鼓勵。

772所領導看望孫家棟院士（右二）

在772所裡，「幫助別人成功」是一種積極倡導的文化理念。通過激勵技術創新和成果轉化，形成了員工自主持續創新的研發氛圍；通過開展「學習型團隊」建設、「師帶徒」班組建設、新員工講師隊伍建設、國際化人才培養等，提高青年研發人員的學習興趣與學習效率；利用重大項目錘鍊研發骨幹人員的綜合技術能力與組織協調能力，讓年輕的技術人員投入到實戰中去得到真刀實槍的培養和鍛鍊，從而快速成長。

陳雷所長與2020屆研究生合影

當前新一輪科技革命和產業變革加速演變，更加凸顯了加快提高我國科技創新能力的緊迫性，中央高層對於集成電路格外看重。8月20日，紮實推進長三角一體化發展座談會在合肥召開，會上提出要集合科技力量，聚焦集成電路、人工智慧等重點領域和關鍵環節，儘早取得突破。不久前，國務院專門印發《新時期促進集成電路產業和軟體產業高質量發展的若干政策》。這份文件明確，集成電路產業和軟體產業是信息產業的核心，是引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵力量。

站立在新時代的潮頭，年輕的領導班子充滿了渴望去劈波斬浪。陳雷介紹：「未來，在任德民院長、王亞文書記等院領導的指導和關懷下，在全體兄弟姐妹的全力以赴下，772所將在『十四五』期間，以建設『世界一流航天微電子企業』為發展目標，全面開啟大所建設新徵程，牢固樹立和貫徹落實『一切以國家富強為重、一切以企業發展為重、一切以職工幸福為重』的發展理念，貫徹創新驅動發展戰略，打造國防科技工業『自主創新』和『航天強國』建設的核心力量，進入世界宇航微電子第一方陣，成為國內軍工電子元器件的排頭兵。」

「自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越」，新時代北鬥精神激勵著航天人砥礪前行。和北鬥系統工程同齡的772所，也經過了26年時光的江河奔湧、風雲變幻。幾代科研工作者「芯」火相傳，把自己最美好的青春年華盛放於此。新徵程的號角聲已經響起，陳雷明白，有了底牌，才有底氣。正是因為有了這樣一群人經年累月的堅持和奮鬥，將先進技術書寫在祖國的尖端裝備上，把科技成果應用於實現現代化強國的創建中，才不斷地增加著國防的強度和博弈的力量。過往、今日的影像交織重疊，772所這艘民族航天科技之船，在承往啟今的時間長河中將再度遠航，守候初心，乘風破浪，續寫新的傳奇。

專家簡介

陳雷

陳雷，42歲，研究員，現任航天科技九院772所所長。入選中組部青年拔尖人才支持計劃和科技部中青年領軍人才、國防科技創新團隊，獲卓越青年科學基金。曾榮獲國家技術發明獎一等獎、國防技術發明獎一等獎。2020年入選中國科協第二十二屆求是傑出青年。他作為我國宇航用FPGA技術帶頭人，在國際上率先提出了宇航用單粒子加固SRAM型FPGA技術路線，解決了宇航用核心關鍵元器件FPGA「卡脖子」技術難題，在國內率先實現國產宇航用FPGA的工程化應用，填補國內空白，達到國際先進水平。授權專利65項，發表論文71篇。

文：吳彪 呂騰波

通訊作者：李爽 雷霏