中国梦·大国工匠篇｜刘勇：北斗系统的中国“芯”

2024-10-01

<article><section data-type=“rtext”>央广网长沙10月1日消息（记者杨清）这是一枚1平方厘米左右的芯片，看上去很不起眼，却是刘勇与团队成员智慧的结晶。芯片很小，只有一个成年人指甲盖的大小；芯片也很大，其强大的处理能力可以承载北斗卫星触天揽星。这就是由刘勇自主研发的14纳米北斗三号高性能芯片。刘勇是长沙金维集成电路股份有限公司（简称金维集电）系统平台部高级算法设计师，高级工程师，也是国内顶级北斗导航芯片——“海豚系列”的设计师、缔造者。14纳米北斗三号高性能芯片的诞生翻开了中国“卫星导航+集成电路”领域的崭新一页，此后，它逐渐在农业、水利、民航、智能驾驶等领域发挥了重要作用。如今，这枚芯片已经跨越大海、飞向太空，成为我国北斗导航系统应用端的“心脏”。首款14纳米北斗三号高性能芯片在金维集电检测室，芯片被焊接在调试板上与电脑连接，调试板上的红绿灯不断闪烁，电脑上密密麻麻的数据快速刷新。刘勇正拿着机器在对一款芯片进行测试。“研发出芯片只是第一步，想在不同领域成功应用，还要在定位精度、稳定度等方面不断优化和调试。”刘勇说道。2018年，刘勇从北京回到家乡湖南，投身北斗导航芯片研发。“2018年加入公司的时候，真正参与北斗基带芯片研制工作的团队才20人不到。”刘勇回忆。但那时候，每个人身上都涌着一股热血。彼时，定位芯片被国外垄断，使我国导航定位在安全、技术和成本方面都受制于人，面临严峻挑战。“我们的任务，就是不管花多少时间、付出多少努力，都一定要完成一个从无到有的突破——研发出具有自主知识产权的北斗芯片。”为此，刘勇与团队成员经常加班到凌晨两三点，累了，就在办公桌上趴一会儿；困了，就在办公室搭个简易床睡一觉。<img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/de1180fc0eed67a2fa26e300bc7ad85e.png?imageView2/2/w/750" />指甲盖大小的芯片（央广网记者杨清摄）小小芯片，看似小巧，却大有乾坤，上亿个晶体管不允许出现任何一个微小差错。经过反复不断地研发、设计、调试……从最初的55纳米到40纳米，再到22纳米，经过一年半的努力，刘勇带领团队最终成功研制出国内外首款14纳米的北斗三号高精度导航芯片，达到国际领先水平。该款芯片可以在汽车120公里时速的情况下，提供接近厘米级精度，在静态情况下提供毫米级精度的位置服务，具有高精度、高频度、低延迟、小型化和低功耗等特点。该芯片参加了湖南省科技厅组织的科技成果评价，获得众多院士、专家高度评价，被评价为“该成果自主可控、创新性强，技术水平居于国际领先水平”。目前，该芯片已实现了近30万套的产业化应用，直接经济价值超4亿元。首个北斗“芯片二次开发”生态模式“农业、交通、应急、电力……北斗应用的体量、前景非常广阔，让芯片服务到更多领域，是我们新的使命。”刘勇说道，北斗应用体量巨大，仅凭几家企业，很难支撑起国家北斗事业高度蓬勃发展。于是，在推出14纳米级的北斗导航芯片后，刘勇马不停蹄，又带领团队不断探索、继续突破。终于，在2022年，刘勇打造出全国首个北斗芯片应用生态模式的“芯片二次开发”平台，攻克了芯片软件架构、业务模块组件、配置接口设计和性能结构优化等难题。<img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/692b4ea2aefb58cc6e6c8fe52c7a0c3c.png?imageView2/2/w/750" />刘勇在测试芯片（央广网记者杨清摄）建立在该平台的基础上，行业用户可以快速开展技术方案实施与产品研发，极大降低北斗应用开发的专业门槛，减少中下游产业的研发投入、缩短交付周期。“芯片二次开发”也为行业开创了合作共赢的生态模式，目前金维集电已与中国兵器、中国电子、航天科工等近30家央企及上市企业达成战略合作，支撑重点央企集团及研究所单位50多家，获得广泛的行业认可，为国家北斗系统应用作出了重大贡献。“研发芯片就像是培育小孩一样，需要全身心地投入，希望它能健康茁壮地成长。”刘勇说道，看着自己研发创造的芯片和平台在润物细无声地影响着各行各业，内心有种说不出的成就感和自豪感。“大家”与“小家”的抉择工作的繁忙几乎占据了刘勇所有的时间。休不了假倒没什么，让刘勇最遗憾的是不能好好地陪伴家人。每天加班回到家都是午夜时分，虽然住在一个屋檐下，见一面都是难事，根本没时间、没精力陪伴孩子。对待家庭，最让刘勇感到愧疚的人是妻子。“作为两个孩子的爸爸，在老婆生产后，我却没有陪她坐过一次完整的月子。”说起妻子，刘勇的脸上多了几分柔和，也让他满怀愧疚。长年坚守在工作岗位的刘勇，只能把照顾父母和子女的责任丢给妻子。善良勤劳的妻子知道他的不容易，便默默地挑起了家庭重担。要知道，在参与研发北斗导航芯片之前，刘勇与妻子从来没有分开超过5天。如今，聚少离多成了常态。寒来暑往、冬去春回，在“大家”与“小家”的抉择中，刘勇毅然决然地选择了前者，全身心地投入到北斗导航事业研发。为此，他带领团队攻坚克难、创新探索，突破多项关键技术，先后成功研制出有完全自主知识产权的两代八款“海豚系列”北斗核心芯片。芯片荣获《2021年卫星导航定位科学技术奖－科技进步特等奖》。工作至今，刘勇承担和参与了4项国家级、多项省市级重点科研项目，拥有发明专利20余项。刘勇也先后荣获长沙市高层次人才、长沙市紧缺急需人才、湖南省湖湘青年英才、湖南省第二届“湖湘杰出工匠”等荣誉。坚守在北斗卫星导航与通信领域10余年的刘勇常说“干一行爱一行”，因为这份坚守、热爱与责任，他十年如一日，一直以身作则、不断探索、追求极致，带领团队始终坚持自主创新，突破技术制高点，攻克“卡脖子”关键技术，并毫无保留地传道授业，培养了几十名北斗行业的核心骨干与中坚力量，加速了北斗行业芯片产业高度发展，推动了北斗在国内外大规模成熟稳定应用。谈到未来，刘勇说，希望能持续深耕北斗卫星导航领域，创新技术、培养人才，为国家的国防经济建设贡献自己的力量。</section></article>