劉勇：以匠心鑄北斗“芯”魂，逐夢中國北斗導航大業(yè)

作者 黃湘紅 段躍初

在當今科技高速發(fā)展的時代，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)猶如一顆璀璨的明星，閃耀在我國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含著無限能量的芯片，這便是由劉勇及其團隊研發(fā)的14納米北斗三號高性能芯片。這枚芯片不僅是技術的結(jié)晶，更是中國北斗導航事業(yè)邁向新高度的關鍵一步。

一、北斗三號高性能芯片：小芯片里的大乾坤

劉勇，作為長沙金維集成電路股份有限公司系統(tǒng)平臺部高級算法設計師兼高級工程師，是國內(nèi)頂級北斗導航芯片——“海豚系列”的幕后締造者。他所研發(fā)的14納米北斗三號高性能芯片，雖然面積僅有1平方厘米左右，就像一個成年人的指甲蓋大小，但它的能量卻不容小覷。這個小小的芯片就像是北斗衛(wèi)星的“智慧大腦”，強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，它翻開了中國“衛(wèi)星導航 集成電路”領域的嶄新一頁。在農(nóng)業(yè)領域，它可以精準地為農(nóng)業(yè)機械導航，實現(xiàn)精準播種、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施進行精準定位監(jiān)測，保障水利工程的安全運行；于民航而言，為飛機的導航提供更精準的定位，確保飛行安全；在智能駕駛領域，更是成為車輛精準定位和自動駕駛功能的核心支撐。如今，這枚芯片已經(jīng)跨越山川大海，飛向無垠太空，成為我國北斗導航系統(tǒng)應用端當之無愧的“心臟”。

芯片的研發(fā)歷程充滿了艱辛與挑戰(zhàn)。從最初的設計理念到最終的成品誕生，每一個環(huán)節(jié)都需要精心打磨。在金維集電的檢測室里，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)過程中的一個場景，背后是劉勇團隊無數(shù)次的試驗與調(diào)整。劉勇深知，研發(fā)出芯片只是一個開端，要想讓芯片在不同領域成功應用，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，投身到北斗導航芯片的研發(fā)工作中。當時，真正參與北斗基帶芯片研制工作的團隊成員還不到20人。盡管人員有限，但大家心中都懷揣著一股熱血，立志要打破國外對定位芯片的壟斷局面。那時，我國在導航定位領域面臨著諸多困境，由于國外的壟斷，我國在安全、技術和成本方面都受到極大的制約。然而，劉勇和他的團隊沒有被困難嚇倒，他們立下目標：不管花費多少時間、付出多少努力，都一定要實現(xiàn)從無到有的突破，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的北斗芯片。

在研發(fā)過程中，團隊成員經(jīng)常加班到凌晨兩三點。累了，就在辦公桌上小憩片刻；困了，就在辦公室搭個簡易床休息。這種高強度的工作狀態(tài)持續(xù)了很長時間，因為他們知道自己肩負的使命重大。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)過一年半的不懈努力，劉勇帶領團隊最終成功研制出國內(nèi)外首款14納米的北斗三號高精度導航芯片，其技術水平達到國際領先水平。

這款芯片具有諸多卓越的性能特點。在汽車以120公里時速行駛的情況下，它能夠提供接近厘米級精度的位置服務；在靜態(tài)狀態(tài)下，更是可以達到毫米級精度的定位。同時，它還具備高精度、高頻度、低延遲、小型化和低功耗等優(yōu)點。該芯片參加了湖南省科技廳組織的科技成果評價，眾多院士、專家給予了高度評價，稱贊其成果自主可控、創(chuàng)新性強，技術水平居于國際領先水平。到目前為止，該芯片已經(jīng)實現(xiàn)了近30萬套的產(chǎn)業(yè)化應用，直接創(chuàng)造的經(jīng)濟價值超過4億元。

二、北斗“芯片二次開發(fā)”生態(tài)模式：開拓北斗應用新局面

劉勇深知，北斗應用的前景無比廣闊，涵蓋農(nóng)業(yè)、交通、應急、電力等眾多領域。僅憑少數(shù)幾家企業(yè)，很難推動國家北斗事業(yè)蓬勃發(fā)展。于是，在成功推出14納米北斗導航芯片之后，他馬不停蹄地帶領團隊繼續(xù)探索、尋求新的突破。

終于，在2022年，劉勇打造出全國首個北斗芯片應用生態(tài)模式的“芯片二次開發(fā)”平臺。這個平臺攻克了芯片軟件架構、業(yè)務模塊組件、配置接口設計和性能結(jié)構優(yōu)化等一系列難題?；谶@個平臺，行業(yè)用戶能夠迅速開展技術方案實施與產(chǎn)品研發(fā)，大大降低了北斗應用開發(fā)的專業(yè)門檻，減少了中下游產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入，同時也縮短了交付周期。

“芯片二次開發(fā)”平臺開創(chuàng)了一種合作共贏的生態(tài)模式。金維集電通過這個平臺，已經(jīng)與中國兵器、中國電子、航天科工等近30家央企及上市企業(yè)達成戰(zhàn)略合作，并且支撐了重點央企集團及研究所單位50多家，獲得了廣泛的行業(yè)認可。這一模式為國家北斗系統(tǒng)應用作出了重大貢獻，進一步推動了北斗技術在各行各業(yè)的深入應用。

三、“大家”與“小家”之間的抉擇：舍小家為大家的奉獻精神

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

每天加班到午夜時分才回家的他，即使與家人同住一個屋檐下，也很難見上一面，更沒有精力陪伴孩子成長。他的妻子，作為兩個孩子的母親，在這個家庭中承擔了太多。在妻子生產(chǎn)后，劉勇都沒能陪她坐過一次完整的月子，這成為他心中對妻子最深的愧疚。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擔，讓劉勇能夠毫無后顧之憂地投身于北斗事業(yè)。

在參與研發(fā)北斗導航芯片之前，劉勇與妻子從未分開超過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)。寒來暑往，在“大家”與“小家”的權衡中，劉勇毅然決然地選擇了前者，全身心地投入到北斗導航事業(yè)的研發(fā)工作中。

正是因為他這種舍小家為大家的奉獻精神，使得他在工作中能夠帶領團隊攻堅克難、創(chuàng)新探索。他突破了多項關鍵技術，先后成功研制出具有完全自主知識產(chǎn)權的兩代八款“海豚系列”北斗核心芯片。這些芯片榮獲了《2021年衛(wèi)星導航定位科學技術獎 - 科技進步特等獎》。

在他的工作生涯中，劉勇承擔和參與了4項國家級、多項省市級重點科研項目，擁有發(fā)明專利20余項。他本人也先后榮獲長沙市高層次人才、長沙市緊缺急需人才、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。

四、堅守與傳承：推動北斗行業(yè)發(fā)展的長期使命

劉勇在北斗衛(wèi)星導航與通信領域堅守了10余年，他始終秉持著“干一行愛一行”的信念。這份堅守、熱愛與責任，支撐著他十年如一日地以身作則、不斷探索、追求極致。

在他的帶領下，團隊始終堅持自主創(chuàng)新，努力突破技術制高點，攻克了一系列“卡脖子”的關鍵技術。他還毫無保留地傳道授業(yè)，培養(yǎng)了幾十名北斗行業(yè)的核心骨干與中堅力量。這些人才的成長，加速了北斗行業(yè)芯片產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展，推動了北斗在國內(nèi)外大規(guī)模成熟穩(wěn)定的應用。

展望未來，劉勇表示希望能夠持續(xù)深耕北斗衛(wèi)星導航領域。他將繼續(xù)創(chuàng)新技術，為北斗系統(tǒng)的不斷升級和完善貢獻自己的力量；同時，他也將致力于培養(yǎng)更多的北斗人才，為國家的國防經(jīng)濟建設注入源源不斷的動力。劉勇就像一顆北斗星，在北斗導航事業(yè)的天空中，用自己的光芒照亮前行的道路，引領著更多的人投身到這個偉大的事業(yè)中，為實現(xiàn)中國的科技強國夢而努力奮斗。

劉勇的故事，是中國眾多大國工匠的一個縮影。他們以匠心為筆，以汗水為墨，在各自的領域書寫著中國科技發(fā)展的壯麗篇章。他們用自己的實際行動詮釋著什么是奉獻、什么是堅守、什么是創(chuàng)新，為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢貢獻著不可磨滅的力量。