劉勇：以匠心鑄北斗“芯”魂，逐夢(mèng)中國(guó)北斗導(dǎo)航大業(yè)

作者 黃湘紅 段躍初

在當(dāng)今科技高速發(fā)展的時(shí)代，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)猶如一顆璀璨的明星，閃耀在我國(guó)航天科技的浩瀚星空中。而在北斗系統(tǒng)的核心深處，有一枚看似小巧卻蘊(yùn)含著無(wú)限能量的芯片，這便是由劉勇及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的14納米北斗三號(hào)高性能芯片。這枚芯片不僅是技術(shù)的結(jié)晶，更是中國(guó)北斗導(dǎo)航事業(yè)邁向新高度的關(guān)鍵一步。

一、北斗三號(hào)高性能芯片：小芯片里的大乾坤

劉勇，作為長(zhǎng)沙金維集成電路股份有限公司系統(tǒng)平臺(tái)部高級(jí)算法設(shè)計(jì)師兼高級(jí)工程師，是國(guó)內(nèi)頂級(jí)北斗導(dǎo)航芯片——“海豚系列”的幕后締造者。他所研發(fā)的14納米北斗三號(hào)高性能芯片，雖然面積僅有1平方厘米左右，就像一個(gè)成年人的指甲蓋大小，但它的能量卻不容小覷。這個(gè)小小的芯片就像是北斗衛(wèi)星的“智慧大腦”，強(qiáng)大的處理能力使其能夠承載北斗衛(wèi)星觸天攬星的重任。

這款芯片的誕生意義非凡，它翻開(kāi)了中國(guó)“衛(wèi)星導(dǎo)航 集成電路”領(lǐng)域的嶄新一頁(yè)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，它可以精準(zhǔn)地為農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)播種、施肥和收割，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；在水利方面，能夠?qū)λO(shè)施進(jìn)行精準(zhǔn)定位監(jiān)測(cè)，保障水利工程的安全運(yùn)行；于民航而言，為飛機(jī)的導(dǎo)航提供更精準(zhǔn)的定位，確保飛行安全；在智能駕駛領(lǐng)域，更是成為車(chē)輛精準(zhǔn)定位和自動(dòng)駕駛功能的核心支撐。如今，這枚芯片已經(jīng)跨越山川大海，飛向無(wú)垠太空，成為我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用端當(dāng)之無(wú)愧的“心臟”。

芯片的研發(fā)歷程充滿(mǎn)了艱辛與挑戰(zhàn)。從最初的設(shè)計(jì)理念到最終的成品誕生，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要精心打磨。在金維集電的檢測(cè)室里，芯片被焊接在調(diào)試板上與電腦相連，調(diào)試板上的紅綠燈閃爍不停，電腦屏幕上的數(shù)據(jù)如潮水般快速刷新。這僅僅是研發(fā)過(guò)程中的一個(gè)場(chǎng)景，背后是劉勇團(tuán)隊(duì)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)與調(diào)整。劉勇深知，研發(fā)出芯片只是一個(gè)開(kāi)端，要想讓芯片在不同領(lǐng)域成功應(yīng)用，就必須在定位精度、穩(wěn)定度等多方面不斷優(yōu)化和調(diào)試。

回顧2018年，劉勇從北京回到家鄉(xiāng)湖南，投身到北斗導(dǎo)航芯片的研發(fā)工作中。當(dāng)時(shí)，真正參與北斗基帶芯片研制工作的團(tuán)隊(duì)成員還不到20人。盡管人員有限，但大家心中都懷揣著一股熱血，立志要打破國(guó)外對(duì)定位芯片的壟斷局面。那時(shí)，我國(guó)在導(dǎo)航定位領(lǐng)域面臨著諸多困境，由于國(guó)外的壟斷，我國(guó)在安全、技術(shù)和成本方面都受到極大的制約。然而，劉勇和他的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有被困難嚇倒，他們立下目標(biāo)：不管花費(fèi)多少時(shí)間、付出多少努力，都一定要實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有的突破，研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗芯片。

在研發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)常加班到凌晨?jī)扇c(diǎn)。累了，就在辦公桌上小憩片刻；困了，就在辦公室搭個(gè)簡(jiǎn)易床休息。這種高強(qiáng)度的工作狀態(tài)持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)樗麄冎雷约杭缲?fù)的使命重大。在芯片的制程工藝上，從最初的55納米，逐步縮小到40納米，再到22納米，經(jīng)過(guò)一年半的不懈努力，劉勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)最終成功研制出國(guó)內(nèi)外首款14納米的北斗三號(hào)高精度導(dǎo)航芯片，其技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

這款芯片具有諸多卓越的性能特點(diǎn)。在汽車(chē)以120公里時(shí)速行駛的情況下，它能夠提供接近厘米級(jí)精度的位置服務(wù)；在靜態(tài)狀態(tài)下，更是可以達(dá)到毫米級(jí)精度的定位。同時(shí)，它還具備高精度、高頻度、低延遲、小型化和低功耗等優(yōu)點(diǎn)。該芯片參加了湖南省科技廳組織的科技成果評(píng)價(jià)，眾多院士、專(zhuān)家給予了高度評(píng)價(jià)，稱(chēng)贊其成果自主可控、創(chuàng)新性強(qiáng)，技術(shù)水平居于國(guó)際領(lǐng)先水平。到目前為止，該芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了近30萬(wàn)套的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，直接創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過(guò)4億元。

二、北斗“芯片二次開(kāi)發(fā)”生態(tài)模式：開(kāi)拓北斗應(yīng)用新局面

劉勇深知，北斗應(yīng)用的前景無(wú)比廣闊，涵蓋農(nóng)業(yè)、交通、應(yīng)急、電力等眾多領(lǐng)域。僅憑少數(shù)幾家企業(yè)，很難推動(dòng)國(guó)家北斗事業(yè)蓬勃發(fā)展。于是，在成功推出14納米北斗導(dǎo)航芯片之后，他馬不停蹄地帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)探索、尋求新的突破。

終于，在2022年，劉勇打造出全國(guó)首個(gè)北斗芯片應(yīng)用生態(tài)模式的“芯片二次開(kāi)發(fā)”平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)攻克了芯片軟件架構(gòu)、業(yè)務(wù)模塊組件、配置接口設(shè)計(jì)和性能結(jié)構(gòu)優(yōu)化等一系列難題。基于這個(gè)平臺(tái)，行業(yè)用戶(hù)能夠迅速開(kāi)展技術(shù)方案實(shí)施與產(chǎn)品研發(fā)，大大降低了北斗應(yīng)用開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)門(mén)檻，減少了中下游產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入，同時(shí)也縮短了交付周期。

“芯片二次開(kāi)發(fā)”平臺(tái)開(kāi)創(chuàng)了一種合作共贏的生態(tài)模式。金維集電通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，已經(jīng)與中國(guó)兵器、中國(guó)電子、航天科工等近30家央企及上市企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作，并且支撐了重點(diǎn)央企集團(tuán)及研究所單位50多家，獲得了廣泛的行業(yè)認(rèn)可。這一模式為國(guó)家北斗系統(tǒng)應(yīng)用作出了重大貢獻(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)了北斗技術(shù)在各行各業(yè)的深入應(yīng)用。

三、“大家”與“小家”之間的抉擇：舍小家為大家的奉獻(xiàn)精神

在劉勇追逐北斗夢(mèng)想的道路上，他面臨著一個(gè)艱難的抉擇——“大家”與“小家”的平衡。工作的繁忙使得他幾乎將所有的時(shí)間都投入到了北斗導(dǎo)航芯片的研發(fā)工作中。休假對(duì)于他來(lái)說(shuō)成為了一種奢望，而最讓他感到遺憾的是無(wú)法好好陪伴家人。

每天加班到午夜時(shí)分才回家的他，即使與家人同住一個(gè)屋檐下，也很難見(jiàn)上一面，更沒(méi)有精力陪伴孩子成長(zhǎng)。他的妻子，作為兩個(gè)孩子的母親，在這個(gè)家庭中承擔(dān)了太多。在妻子生產(chǎn)后，劉勇都沒(méi)能陪她坐過(guò)一次完整的月子，這成為他心中對(duì)妻子最深的愧疚。然而，他的妻子卻十分理解他的工作，善良勤勞的她默默地挑起了家庭的重?fù)?dān)，讓劉勇能夠毫無(wú)后顧之憂(yōu)地投身于北斗事業(yè)。

在參與研發(fā)北斗導(dǎo)航芯片之前，劉勇與妻子從未分開(kāi)超過(guò)5天。但自從投身北斗事業(yè)后，聚少離多就成了他們生活的常態(tài)。寒來(lái)暑往，在“大家”與“小家”的權(quán)衡中，劉勇毅然決然地選擇了前者，全身心地投入到北斗導(dǎo)航事業(yè)的研發(fā)工作中。

正是因?yàn)樗@種舍小家為大家的奉獻(xiàn)精神，使得他在工作中能夠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難、創(chuàng)新探索。他突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，先后成功研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兩代八款“海豚系列”北斗核心芯片。這些芯片榮獲了《2021年衛(wèi)星導(dǎo)航定位科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) - 科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)》。

在他的工作生涯中，劉勇承擔(dān)和參與了4項(xiàng)國(guó)家級(jí)、多項(xiàng)省市級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，擁有發(fā)明專(zhuān)利20余項(xiàng)。他本人也先后榮獲長(zhǎng)沙市高層次人才、長(zhǎng)沙市緊缺急需人才、湖南省湖湘青年英才、湖南省第二屆“湖湘杰出工匠”等諸多榮譽(yù)。

四、堅(jiān)守與傳承：推動(dòng)北斗行業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期使命

劉勇在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航與通信領(lǐng)域堅(jiān)守了10余年，他始終秉持著“干一行愛(ài)一行”的信念。這份堅(jiān)守、熱愛(ài)與責(zé)任，支撐著他十年如一日地以身作則、不斷探索、追求極致。

在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新，努力突破技術(shù)制高點(diǎn)，攻克了一系列“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)。他還毫無(wú)保留地傳道授業(yè)，培養(yǎng)了幾十名北斗行業(yè)的核心骨干與中堅(jiān)力量。這些人才的成長(zhǎng)，加速了北斗行業(yè)芯片產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展，推動(dòng)了北斗在國(guó)內(nèi)外大規(guī)模成熟穩(wěn)定的應(yīng)用。

展望未來(lái)，劉勇表示希望能夠持續(xù)深耕北斗衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域。他將繼續(xù)創(chuàng)新技術(shù)，為北斗系統(tǒng)的不斷升級(jí)和完善貢獻(xiàn)自己的力量；同時(shí)，他也將致力于培養(yǎng)更多的北斗人才，為國(guó)家的國(guó)防經(jīng)濟(jì)建設(shè)注入源源不斷的動(dòng)力。劉勇就像一顆北斗星，在北斗導(dǎo)航事業(yè)的天空中，用自己的光芒照亮前行的道路，引領(lǐng)著更多的人投身到這個(gè)偉大的事業(yè)中，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)的科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)而努力奮斗。

劉勇的故事，是中國(guó)眾多大國(guó)工匠的一個(gè)縮影。他們以匠心為筆，以汗水為墨，在各自的領(lǐng)域書(shū)寫(xiě)著中國(guó)科技發(fā)展的壯麗篇章。他們用自己的實(shí)際行動(dòng)詮釋著什么是奉獻(xiàn)、什么是堅(jiān)守、什么是創(chuàng)新，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)貢獻(xiàn)著不可磨滅的力量。