“研电赛从一开始,就是一个实践导向的竞赛。”
初见龚克,这位资深学者、教育家站在清华大学电子工程系系史馆中,语气里带着对人才培养的深刻见解。
作为无线通信技术、电波传播理论专家,他曾任清华大学副校长、天津大学校长和南开大学校长、世界工程组织联合会主席,也是研电赛发起人之一。他始终站在电子信息人才培养的潮头。中国研究生电子设计竞赛发展三十年,2025年参赛队伍超8000支,人数超30000人,单位超300所。他对大赛的大力推动和鼎力支持功不可没。半导体产业纵横对话龚克,听他用亲身经历讲述中国电子信息人才培养的迭代之路。
当时,国际上英特尔已推出X86 系列处理器,踏入大规模集成电路时代,芯片上晶体管数量急剧攀升,能将大量功能集成在小小的芯片之中。而国内在集成电路设计和制造方面才刚刚起步,差距极大。在我国高校中,电子信息教育更是还处于“手工时代”。实验室里,学生们面对的是堆积如山的分立元件,一块简单电路板可能就需上百个电阻、电容,不仅体积庞大,稳定性也差。对于印刷电路的版图,他们只能靠经验进行手工布线设计,缺乏高水平电子设计和仿真工具,对“集成化”的认知往往停留在书本上。
产业一线急需能设计大规模集成电路的人才,但高校培养的学生还停留在单个元件设计层面,这就形成了巨大的人才缺口。
龚克回忆到:“当时我在清华研究生院工作,挂职培养处的处长。在研究生培养中,我们面临着工科研究生实践训练不足的突出问题,特别是对于学习电路和电子工程的学生。当时电子系统正处于从分布向集成转变的过程。集成电路设计,尤其是高质量、高性能集成电路设计,是电子信息系统发展的基石和前沿。我们认为在这方面加强学生实践锻炼,对提升学生能力水平有重要意义。”
也正是基于当时电子工程实践教育发展的需要,1996年,清华大学与中国电子学会共同发起中国研究生电子设计竞赛。龚克表示:“研电赛最初发起时,一个重要的考量是希望我们的研究生能够掌握实用的工具,做出实际有用的集成电路设计。选择在清华,也是因为当时EDA(电子设计自动化) 工具稀缺,仅清华等少数高校拥有。对于大多数电子信息专业的学生而言,接触到这些先进设计工具几乎是遥不可及的奢望。清华与众多国内国外的EDA 大厂有密切关系,设立了“专用集成电路(ASIC)联合实验室”。在产业合作方帮助下,清华利用自身设备和软件,这方面支持全国研究生。“
站在今天再看早期大赛的发起,无论是战略定位,还是组织实施水平都非常之高。其一,从战略定位上,赛事一开始就聚焦于前沿的高集成度的数字化芯片设计,契合当时的产业发展急需,且强调直接工程实践、动手能力。其二,从组织水平上,赛事一开始就邀请业内院士和知名专家参与,邀请了侯朝焕院士担任竞赛委员会主任。通过邀请侯朝焕院士、倪光南院士等专家参与指导,将竞赛与国家高技术研究发展计划(863计划)的前沿项目及产业需求结合起来。 其三,从资源调动上,除了高校、院所,赛事还邀请了华为、华大九天、兆易创新等众多业内企业参与,面向真需求,解决真问题。正如龚克介绍:“通过竞赛题目、培训过程和成绩评审,将学科发展需求与国家科技产业发展需求相结合,不仅仅依靠高校教师,而是将科研一线组织者、领军者和产业工程技术人员融合在一起。赛事成功的关键在于实践导向,让研究生在实践活动中获得实战经验,有所收获。”
在与龚校长交流中,他提到,当年竞赛期间,参与大赛的教师,像清华大学的周祖成教授,他既善于讲解设计原理、电路基本原理,也善于分析工具背后基于底层的物理仿真基础等。虽然是实践导向,但希望学生通过设计具体电路,也能更进一步掌握基本的知识和技能,具备能够举一反三进行同类别或者跨类别集成电路设计的能力,为后续学习、研究、应用的深化打下基础。这也是研电赛又一高水平之处,基于集成电路教学,又超越教学,从课堂和实验室走出去,与产业结合,将产业实际问题引入教学。正如龚校长对研电赛的评价:研电赛的模式,不仅培养了动手能力,还打下扎实理论基础,提升了学生可迁移的能力,这个能力到今天依然重要。在谈起研电赛对研究生培养中所起的作用,龚校长进一步介绍到:“大赛为学生进一步发展提供了机会,他们在就业或深造的竞争中,不仅能展示学过什么,更能展示做过什么,即在实践中如何运用所学知识解决未知问题。提升了学生自主再学习、在实践中再学习的能力,这种能力对学生的一生发展至关重要。”
优质的平台选拔了优秀的人才,研电赛在培养人才,也在帮产业筛选人才。从1996年全国首届研电赛全国只有11所高校,13支队伍,近100人参加,到2025年研电赛吸引了来自全国300余所高校及科研院所的8000多支队伍、30000多人报名参与。很多业内企业也把大赛作为人才遴选的平台。再看赛友的发展,中国科学院大学副校长金德鹏、上海交通大学电子信息与电气工程学院教授付宇卓教授、海思芯片核显军团CEO罗琨、AMD全球副总裁兼中国研发中心总经理吉隆伟等都是从大赛走出来,成为领域内科研和产业的领军者。
龚克指出:智能化体现在两个方面:对象智能化和工具智能化。从对象角度看,未来设计的电路要实现神经网络功能,需要优化电路设计,解决神经网络功耗高的问题,涉及算法和底层电路实现。很多未来电路是带有智能功能或基于智能算法的硬件实现电路,与传统数字化集成电路设计有很大不同。从工具角度看,原来基于EDA工具、底层是物理仿真,从数学上来讲是多元偏微分方程求解。如今出现了机器学习算法,正在渗透进电子系统设计领域,将使设计仿真工具发生巨大的变革,影响设计方法论的变革,如何让机器算法这一新工具用于智能化电路设计成为新的挑战。龚克特别强调,“这种变革并非否定基础知识,反而更需要扎实掌握物理和数学知识,以更好驾驭和解释智能化工具。就像驾驶跑车比普通车需要更高驾驶技能一样,使用AI 这样的强大工具对学生驾驭工具的能力要求更高,也对教学、实践以及研电赛都提出新要求。”
在谈及企业、高校、科研院所在智能化创新中的角色,龚克直言:“智能化和绿色化等新要求是重大挑战,比如低碳化目标的实现,过去靠拼能耗提升性能,现在要用低能耗、低排放实现,甚至设计的电路要可重复使用以利于循环经济。而这些挑战并不是简单分阶段地由学校、研究院所、产业依次完成,而是从一开始就需要产学研深度融合,是一个水乳交融的状态。”
在采访的尾声,当被邀请为研电赛30周年暨第20届送上祝福时,龚克深思片刻后说道:“古人称30为一世,经过30年研电赛成熟了,但也面临转型。希望研电赛能够以智能化和绿色化为方向,实现华丽转身。”这句话不仅是对赛事未来的期许,更是对中国电子信息人才培养事业持续创新、勇立潮头的深情寄望。
此内容为平台原创,著作权归平台所有。未经允许不得转载,如需转载请联系平台。