如何评价中国科学院大学「一生一芯」计划？对国产芯片的发展意味着什么？

**圆桌收录：新年芯展望**

【#国科大本科生超硬核毕业证#】今天，@中国科学院大学 公布了首期“一生一芯”计划成果——在国内首次以流片为目标，由5位2016级本科生主导完成一款64位RISC-V处理器SoC芯片设计并实现流片，芯片能成功运行Linux操作系统以及学生自己编写的国科大教学操作系统UCAS-Core。今年6月2日， “一生一芯”团队学生代表向国科大毕业答辩委员会演示处理器芯片的功能，交出了一份超出预期的本科毕业设计“答卷”，也实现带着自己设计的处理器芯片毕业这一目标。据悉，这5位毕业生都将在中国科学院计算技术研究所读研究生，“参与一个更有挑战的项目，开发一款高性能乱序多发射RISC-V处理器核的设计”。 （中青报•中青网记者 孙庆玲） http://t.cn/A6yDJufr http://t.cn/A6yDiPM3

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莱卡
研究生
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https://www.zhihu.com/question/409298856/answer/1366307211

其实我感觉这篇报道多多少少有些误导人，这一计划的很多铺垫都没有说，很多人看到这篇报道会以为是这五名本科生 **自己** 从头到尾完成了这一项任务，其实并不是这样。

**作为一个本科教学的项目，这应该是由计算所几个大佬做了一个框架，然后这五位本科生在这个框架上实现了自己的CPU。**

就说设计部分，如果你查看NutShell源码的git log你会发现，提交的作者信息中一共有8位，除了五位本科生（Huaqiang Wang（又名：William Wang），zhangzifei，wangkaifan（又名wakafa），zhanglinjuan，经包老师提醒，金越同学的做的工作并未放到开源NutShell中）外还有2个人，这应该是包老师组里的博士生或老师。

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_图1. NutShell的作者信息信息，以及每个人的提交次数统计_

展开NutShell的文件夹，稍微看一下代码的话你会发现：

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_图2.NutShell项目文件列表_

NutShell中的代码大部分是由Zihao Yu完成的，比如fpga，project，还有src/main/scala中除了nutcore的其他文件夹下的代码，这个在翻阅代码时可以看到

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_图3. AXI总线可以看到是由Zihao Yu编写_

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_图4. AXI4RAM文件也是有Zihao Yu编写_

但NutShell最核心的部分src/main/scala/nutcore 绝大部分是由五位本科生编写，有一小部分是Zihao Yu编写，比如说src/main/scala/nutcore/Cache.scala和src/main/scala/nutcore/Decode.scala有一些Zihao Yu的身影。

也就是说，NutShell **并不完全** 由五位本科生完成的，但也并不存在过度参与问题，NutShell的主体部分nutcore还是由这五位本科生完成的（这种形式有点像龙芯杯比赛），从包老师提供的 _“4个月高强度开发历程”_ 的照片中可以看到，这五位本科生的工作量还是挺大的。

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今天想起Zihao Yu和袁春风老师的一个PPT——通过ProjectN构建RISC-V计算机系统塑造学生的初步系统能力，里面这么一句话： **一个打通全栈的实验很重要** 。

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_图5. 通过ProjectN构建RISC-V计算机系统塑造学生的初步系统能力 P2_

现在yzh打造的ProjectN是基于FPGA或Linux的。

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_图5. 通过ProjectN构建RISC-V计算机系统塑造学生的初步系统能力 P3_

加上这次一生一芯计划，yzh大佬设计教学实验更加完善。如果一个同学能完完整整的完成了这些实验，我想当老师再问起“当我按下键盘，计算机发生了什么？”的问题时，ta应该早已了然于胸。

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另外我觉得这个项目对想学习RISC-V的同学有了一个更好的入门，如果初期直接上Rocket-chip或BOOM的话，个人感觉挺痛苦的，但如果NutShell入手应该会好很多。

从项目规模上来说，Rocket-chip项目有近16万行代码，其中chisel的代码就有13多行，这13万多行中只有1万行是rocket的代码，如果你想看明白这1万行核心的代码，怎么也得去了解其余12万行的代码吧。

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_图6. rocket-chip代码统计_

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_图7. rocket代码统计_

但Nutshell总共多少行呢？16939行，其中chisel的代码也才11385行，

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_图8. NutShell代码统计_

而且这个项目只用到了chisel3和chisel-iotesters两个库，参数化配置逻辑也大大简化，只用了map一个概念，而如果不是很熟悉Scala的话看Rocket-chip或Boom的配置文件应该会很痛苦很痛苦。

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_图9. NutShell中的默认设置_

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_图10. Rocket-chip subsystem中WithRV32配置，这里面用到了scala的许多特性，如偏函数，函数式编程，还用到了scala中一些语法糖。_

而且NutShell并不是一个“教学玩具”，是一个真真正正的可以流片的处理器，麻雀虽小五脏俱全，所以无论是RISC-V新手还是老手，我个人觉得NutShell都是一个非常不错的学习项目。

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最后讲真的，真心羡慕这五位本科生，本科期间享受到这么好的资源，同时也很佩服，本科期间取得了超过绝大部分同学的成就。今年9月份开学后，我将成为国科大的一名研究生，希望到时候这个项目也可以开放给研究生。

编辑于 2020-07-31

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