彭澄廉
一、引子
1985 年的复旦，那时的改革开放尚主要表现在令万众欣羡的教师公费出国上，其它方面似乎变化不大。 此时，计算机科学系新任领导班子上任伊始，稳重而雄心勃勃，我理解他们的主要意图是尽快营造一个更加宽松民主的、积极向上的科研教学环境。他们号召包括草根教师在内的教职工积极活动，去争取更多的科研教学资源，为本系发展作贡献，这在当时已经是有点异样之举了。因为按照传统的 “酒香不怕巷子深” 的观念，一个教师 “不在家好好搞科研教学，整天在外面跑，很有点不成体统”。此前，较大的项目，一般由上级政府下达，或者由权威、领导去争取，然后由党总支开会讨论决定哪位 “同志” 负责项目执行及相关人力资源的分配问题。因而，一个普通教师，即便是能进一个项目组，也会有种优越感。我那时还是个草根光杆，但为生计和在复旦立足起见，对系领导的号召也跃跃欲试。为什么这里强调 “草根” 二字？系因当时已渐废止单位介绍信，而流行名片了，其它就不必多说了。
所谓争取的资源，主要是指国家部委级以上的项目，通常就是到北京跑项目，这其实是很难、很艰苦、很低效的工作。首先说交通，那时国内普遍公交车拥挤。有次系主任施伯乐带一位副系主任和我在京出差，等了好久才来了一辆车，等不及的人们一拥而上。我们三人也各使尽平时练就的挤车功夫，奋力挤将上去，上去了已互不看见，只有仰天喘气的份。就此时，施老师仍不失幽默，向天高呼我绰号 “彭部长！你挤上来没有？” 为我招来众人目光，既尴尬又好笑。我那时常去华北计算所招待所，那是单身宿舍底楼改的，记得房费也就一、二元钱。登记后给一个脸盆，一副碗筷，一双拖鞋。一间房 4 人，连电扇也没有，要自备扇子，洗澡要去华北所食堂边。那时吃饭要凭粮票去买食堂饭票，就一俩个菜，大馒头，大碗菜，想搭配也不行。厕所是楼内蹲坑茅厕，绿头苍蝇常是陪客。那时出差在外，没有在外面饭店吃饭的概念，或许路上可买个包子。但北京那时饭店很少，超市更是多年以后的事，没有矿泉水，甚至你也不能保证路上有大碗茶卖。所以，经常是跑完几个单位，忙碌完赶回招待所，喝上一茶缸凉开水，感觉真痛快！记得当时张根度老师曾长期在京工作，有一天整夜呕吐不止，他虚弱地说 “不干了，我不能再干了。” 当然，大家知道，到现在他也没有停下来。当时，大家并不觉得艰苦，因为就连农田，猪圈，稻草地铺也都早已在 “不断革命” 中适应了。那时，我的典型装束是，汗衫、短裤，以及赤脚穿可适应风沙泥塘的 “海陆空” 塑料凉鞋。遮阳帽在那时就意味着是草帽，因不利于挤车，是不会戴的。所以，一般待我到达处于边远地区的电子部等部门时，摸样也和一个老农差不多了。记得那时电子部还在平房办公，民风尚朴实，机关干部，尤其男性干部，并不太计较， 让我进办公室汇报。直到几年以后，一位女干部拒绝我进办公室，理由是我 “不是干这行的”，我才意识到，时代进步了，我这一身装束已严重失礼。其实那时干部也有一套应付程式。比如说，你比较幸运，碰到了一位干部耐心听完了你兴奋生动的陈述，你很可能会得到这样一个不冷不热地回答：“X 老师，你的思想和方案，我认为很好，很重要。不过，我得告诉你，到我这里来说事儿的，都重要，就没有不重要的。” 一句话就会把你那风尘仆仆、热切期待化作冰凉的失意。这种失意，你如不是身经百战，是较难承受的。
我在此前参加过两个当时规模不算太小的计算机的设计研制，搞过自动测试方面的研究。又因为精英教师们已公派出国或准备出国，所以捡了好几门课上，如系统结构，可靠性，辅助设计之类的课程。又因国内学术活动，认识了国内计算机界一些权威单位的同仁，这些单位有，北京的华北计算所，上海的华东计算所，国防科技大学，总参 56 所等，我能从此获得一些信息。一个偶然的机会，使我得以参加了一个表面看来很不起眼的 “军口项目座谈会”。因为感觉新鲜，又有几个人认识，就兴奋地插了许多嘴，有的话人家高兴，有的也弄得人家很恼火。但想不到二、三次会议下来，我手里居然就已握有好几个项目了，而且个个份量不轻，这其实就是国内国防预研项目的开端。我向系领导汇报，按照习惯等待组织对项目的安排。但在当时，国防项目并不抢手。为什么呢？当时，虽然在社会上 “外国月亮” 早已备受宠爱，但部队方面似乎鲜有动静。不仅像总参 56 所这类大所仍居深山老林，就是北京上海的相关科研院所，也矗立于郊区农田之中，显得很 “土气”，当时还有 “好男不当兵” 之说。而大多教师正翘首以待，企盼何时能公派出国，更有人表示绝不沾边国防项目，怕影响出国。过了多天，我手里还剩有三个项目，一个是当时非常热门的计算机硬件描述语言研究；第二个是更加热门的五代计算机-逻辑语言计算机研究；第三个是军用 VLSI 自动测试。这样三个项目必须立即密锣紧鼓地开展研究了，没办法，我自己干吧。这想法居然系领导就同意了，好像也别无选择。其实我也很想出国进修，但我去美参加了一个国际会议，下次轮到机会须等到猴年马月。当时刚出国进修回国的前系领导何永保老师也给与我很多支持鼓励。向系领导申请办公室，答曰：“大家房间都紧，我们正副系主任们也蜗居一间办公，但有一间目前无人愿去，你要不要？”。这间房间在计算机楼底楼物理二系的粒子实验室隔壁，而该实验室学校认定是有放射性的。其实说是隔壁，两室间仍有一常年不开的木门相隔，平时我去资料室时，必经该实验室大门，也常闭气快行几步，以躲避无形的射线。我当时的确犹豫了几天，但时间已不能再等了，且想咱草根能值几钱！进去吧。谁知，不久这里就聚起一帮年轻人，紧张、忙碌、欢笑，通常是彻夜灯火通明。从 1986 年第七个五年计划开始从事国防科技预研项目研究，五年一个轮回，一直到现在我仍参加负责的十二五计划项目，到 2015 年十二五计划结束，就正好是三十年。这期间，有几位年轻教师相继与我合作，但任务主体的完成，往往是依靠学生们。开始是以本科生为主，后来以硕士生为主，再后来以博士生为主，我们共同度过了平淡但紧张的近三十年。
二、七五（1986-1990）
三个如此份量的项目压在我身上，太沉重了。
国防预研项目，一般指与军用背景有关的探索性研究，或先期技术开发项目。 立项必须说清应用背景、研究内容、技术路线、关键技术、技术指标等。每年要汇报，中期检查决定是否继续能得到支持，最后验收鉴定的专家多是各研究所所长、总师级别的人物。支持力度大约相当于重点基金，钱并不多，但要求至少是可运行的硬件或软件原型系统。论文是不需要的，有时甚至感觉是排斥的。有次我带了一叠论文去参加和预研项目有关的会议，有位专家甚至厉声呵斥：“我们不看这个！” 这个领域的人骨子里是看不起学究式研究的。其实我是能适应这种气氛的，甚至非常赞赏它，因为我虽 64 年毕业于数学系，但后来转计算机是从焊板子，拧螺丝，调试电路和逻辑，编应用程序起家的。所以我以后的发展方向都注重实践。但我的经历也带来问题，我对我的学生说过，我从来没有机会系统地学习一遍计算机科学方面的所有课程，用到的地方才去翻翻，总感到不够用。奇怪的是，当我 1994 年在德国进修时，把我的情况说给 Erlangen 大学 Siegle 博士听时，他竟很认同，说这情况德国也有。 所以在项目进行中我与学生的关系，与其说是指导关系，还不如说是合作关系。
青年教师童真在自费出国前加盟了我的实验室，这个实验室我后来称之为计算机辅助技术实验室（CAT）。实验室没有挂过牌，但后来也得到了领导的认可。童真又介绍当时系统结构专业三年级本科生何勇强，孙健等进来，他们三人成为了完成七五项目的骨干力量。那时 PC 机刚出现，记得我第一台机器买的是 IBM8086，当时很珍贵，马上吸引了一帮学生。因为那时社会上吸引学生的地方不多，好学生都希望进教师的实验室，这些学生参加我项目的学习和调研，以及研究方案的制定。有的学生也是为了用机器做作业，或者完成哪里接来的活，只要不影响项目，我也不太计较，学生轮转用机经常通宵达旦。何勇强、孙健真的把实验室当家，后来 286, 386 机器多了，就帮我管理，也参加接待内外宾。他们技术上比一般同学要好很多，帮同学解决的程序问题不比老师少。那时实验室购买很多软件光盘，何勇强把它集中整理，把实验室搞成像个资料库，经常有人来借盘装机。
先说说硬件描述语言项目，因为过去几乎毫无基础，如果从头来，显然不行，只能设法借鉴别人，找一个好的起点。恰那时华东所范志刚先生留德回来，带回来德国 ERLANGEN 大学 Klar 博士等研制的 ERES 计算机寄存器级描述语言。这是一个基于时态逻辑设计实现的寄存器级描述语言，有定时分析功能，在当时是比较先进的，源程序是在 APOLO 工作站上以 FORTRAN 语言编制的。我组织大家对它进行了一定的学习和剖析，然后主要由何勇强将它移植到 PC 机上，形成了一个界面友好的工具，经过不断改进，我们后来称之为 ERES-ET 计算机设计模拟环境。我让学生做了好多例子，后来成功地为上海交大归国博士刘景文设计的 RISC3J1 芯片做了设计验证，查出来一个流水线冲突问题，而该芯片曾被权威机构验证为无问题。这时华北所张其瑞高工课题组正设计 LISP 语言计算机，如常规，各硬件部件组正在出设计图纸。我联系他们要求为该机器做设计验证，得到同意后派孙健、何勇强去北京，并要求他们在 2 周内做到比该机器的设计工程师们还要熟悉机器。他们做到了，并很快把整个机器的逻辑图输入计算机，并进行了设计验证。当他们反映说发现该设计存在中断无法返回的问题时，这些经验丰富的设计师中没有人相信，直到反复阅读逻辑图得到确认。孙、何二人从此被奉为上宾，不仅继续做完验证，还要求他们短期内在 VAX 工作站上实现一个该 LISP 机的指令模拟器，他们做到了，因而该机器的软件在硬件实现前得以调试完成。这些工作都是无代价的，只是为了得到一份用户报告，因为这是我们项目成功的重要标志。后来该 LISP 语言计算机在国家七五国防研究成果展上展出，江泽民主席听取了张其瑞的汇报，也谈到与复旦合作的事。
再说逻辑语言计算机研究项目，这是当时非常热门的第五代计算机，即人工智能计算机的研究项目。上述 LISP 语言计算机也属于此类研究，但更流行的是逻辑语言 PROLOG 计算机。 我们没有人碰过它，制定方案时感到压力很大，长时间没有进展。后来情急之中，联系当时在国防科大工作的胡运发老师，我们正在为他们设计的 PROLOG 语言执行硬件部件做设计验证，他们正研制智能计算机，搞得轰轰烈烈，而且对于 PROLOG 实现已有成功的工作。我购买了他们编译器的上半部分，即将源语言编译至中间语言部分，到北京北辰公司买了一块当时性能最好的 PC 加速插件。然后由孙、何二人组织王雄雄、汪小明等几位本科生，在实验室昼夜不停地车轮大战，将中间语言汇编到加速插件上执行。最后由孙健整理成完整的编译器。那时学生们热情高涨，夜里为他们准备一纸箱面包，自己烧水喝，如果有袋花生米就欢呼雀跃了，我自己也常是半夜回家。项目验收时，我们作为 “PC 智能工作站” 演示的推理速度被认为达到当时期的国际先进水平。
第三个项目军用 VLSI 自动测试，相对来说我有点知识基础，由硕士研究生刘宏亮用 PROLOG 语言，研制了一个基于逻辑推理的测试生成程序，就在以上 PC 工作站上运行，因而有一定效率。虽然并不实用，因为当时流行专家系统等人工智能技术，成果也获好评。
七五期间项目可说是圆满结束，ERES 硬件描述语言项目获上海市科技进步三等奖，我个人因此获光华科技基金三等奖。更重要的是在国防预研这个领域建立了一定信誉，得以继续发展。
（图一，七五三个项目的成果于 1990 年由电子部组织专家进行了鉴定，图为技术演示场景之一。门口自左至右：贺平城（华东计算所高工），彭澄廉，臧斌宇，吴立德。）（1990）这里稍微介绍一下七五到八五的过渡问题。七五立项是预研项目第一次启动，项目都是由华北所提出，通过座谈会方式论证的。八五开始必须各单位自立题目，然后经过专家论证评议后通过。我必须在七五期间准备好八五的项目申请。七五中期，我还在上计算机系统结构课，班上的尖子生臧斌宇跟我做本科毕业实习，因为当时智能计算机研究盛行，他选择写关于逻辑推理算法方面的论文。他写了一篇改进日本人关于归一算法的英文文章，连续投 1988、1989 两年的国际会议都命中，均因外汇未获批准不能参加。但 1989 年学校批了 200 美金，还不够会议登记费。因为是在德国开会，我决定趁机去 ERLANGEN 大学和德国 IBM 公司访问，因为对方承诺补贴旅费和一定生活费。ERLANGEN 大学对于我们基于 ERES 语言的研究开发和应用感觉非常高兴，不仅安排我在他们计算机科学系报告，还让我到另一个研究所报告，以及访问 AUGSBUG 大学，并把我们列入他们的重要合作伙伴。期间让我参观了他们的一项最新成果，并行及分布式计算机监测系统，它在德国超级计算机研制中发挥了很好的作用，其硬软件研制者是 Hofmann 和 Mohr 先生，当时他们还是博士研究生。此时，日本的雄心勃勃的五代机计划的不成功已成定局，各国又回归超级并行计算机研究，我当时想，这并行及分布式计算机监测系统应该就是我门八五的主攻方向了。
三、八五与九五（1991-2000）
为了八五立项，我直闯了总装备部电子信息部汪志远部长办公室。
我从德国回来后，把想搞并行分布式计算机监测系统的想法向电子科学研究院高汝宗处长做了汇报，他很支持我，建议我最好直接找王志远部长汇报，还给了我电话号码。我到了总装备部门口，拨通了汪部长的电话，居然就让我进去接待我了。汪部长那种认真倾听的态度给我留下极为深刻的印象，他最后表示了支持。当我出来时，碰到陈世杰参谋（现为副局长），他说：“你怎么闯到我们部长办公室去了？我们在这里是不允许一般人进部长办公室的。” 我才知道越级访问了。其实也不是胆子大，我知道汪部长是原上海市市长汪道涵的儿子，在任华东所所长期间，口碑极好，才去找他的。
经过论证，我们的项目归入华北所黄晓安高工牵头的军用并行计算机研究项目，我们成为合作单位之一。其他单位有南京 14 所、西安电子科大、华中科技大学，清华等。开始阶段，我们的项目遇到了前所未有的技术困难，而且大家对于监测和性能评估，认为是可有可无的东西，所以前几年项目协调会，我们都排在末位，感到无话可说，有点抬不起头来。
因为要监测并行分布式系统，监测系统本身最好也是分布式的；必须在硬软件事件发生瞬间在发生点直接采集数据；采样频率必须是高速的；监测时钟必须同步计时；大量监测数据的分析处理都是要克服的困难。为了加快研究速度，我准备买一套 ERLANGEN 大学的两种监测插件，想不到主管的 Herzog 教授爽快答应了，并同意派 Hofmann、Mohr 两位来复旦讲学，实际访问时二位的夫人和 Mohr 的 3 岁儿子也来了。虽然来的是即将毕业的博士生，但讲的内容都很有用。那时对外宾接待，学校也很重视，帮了很多忙。那是 1991 年底，我陪他们去了苏州、北京。那年北京奇冷，还下了大雪。外宾走后，我去郊区一研究所办事出来，大雪已积得很厚，要走很长的一段农田路才能到地铁站。我踌躇很久不敢走，直到有一辆轿车开走，求人家带我到地铁站。这年冬天我第一次因胃出血做胃镜检查。
这阶段童真、孙健、何勇强陆续出国。社会的大门已对学生大大敞开，教师的实验室的吸引力，已不如以前好了。这时，我买了一台 VAX 工作站，这在当时是稀罕的，因而吸引了信息专业几位尖子生，例如陈耿宏、朱永磊、粱骏等。他们在监测软件的分析、设计，以及在 UNIX 环境下用 C＋＋编制调试程序方面，做了很多繁琐困难的工作。我的硕士生王海洪是位软件高手，他实现了一个具有 WIN95 界面的监测分析工具。
主要困难在于硬件实现。Hofmann 设计的插件有 A4 纸幅面大，是多层板，其中有 6 片 ALTERA 公司的可编程芯片，而且内容已加密。HofmannN 声称，加密内容绝不会公布。我知道吴百锋老师在插件设计方面有很好的口碑，那时他大病初愈，尚在半休状态，我便急着找了上去。他对这件挑战性极强的工作欣然应允。恰此时我获得一个作为高访赴德进修的机会，那是在 1994 年上半年。我在那里与 Hofmann 等合作得很愉快，也按照他们的要求，完成了一项对于互联网浏览器前身 MOSAIC 的监测分析工作，得到了他们的认可。我本人对于监测系统有了更深入的了解，还在 AUGSBUG 大学作了学术报告。但对于插件中可编程芯片的加密内容却毫无收获，我们必须自己设计了。1995 年春节就要到了，八五计划到了冲刺阶段，而我们项目的关键部件竟还没有着落，压力之大可想而知。吴老师设计了多层板，并根据可编程芯片的周边逻辑，边分析、边猜测地设计了各个可编程芯片中的电路。但是电路调试碰到的问题太多了，除了电路设计正确性存疑之外，还有印制板工艺的问题（昆山千灯镇生产的）。存在多层板过孔不通，线断路、短路等问题。春节前一个多月我们日夜加班调试。吴老师精力高度集中，习惯于调试有阶段结果时才肯休息，所以我们经常误了吃饭时间。后来居然把 6 片可编程芯片的电路都调通了，最后一片恰好是在小年夜晚上调通的，真是个奇迹！我们终于可以安心过年了。
八五计划的最后一年，1995 年以及 1996 年是我们与华北所紧张合作的二年。他们设计的军用并行计算机样机硬件出笼了，但是怎么调试成了问题。每个插件就有小台面那么大，因为经费人力问题，他们没有设计测试台，这正好为我们的监测系统设置了用武之地。因为该监测原理是预先在程序观测点插入尽量少的指令作为软探头，用于发送该观测点的事件发生时间，以及某变量或某寄存器的值到监测接口（接口可为一存储地址或打印并口）。如此，监测器不仅可分析硬件执行情况，也能调试操作系统。后来该并行计算机的插件和整机都是用我们的监测系统调试的。为此我和吴老师，还有研究生王海洪多次去北京协助。这样，我们在监测系统真正进行性能监测评估之前就收获了意外的惊喜。我被指派为该并行计算机的验收测试组长，并参加了该机的验收鉴定会。该机也曾在当时的国家国防科技成果展中展出。
我们的 “并行及分布式计算机监测系统” 项目是 1996 年 9 月鉴定的，清华大学系主任王鼎兴为鉴定委员会主任，何新贵院士等专家参加了鉴定会，并给予很高的评价。后来王志远部长、卢锡城，周兴铭院士等专家还专程前来参观访问。我们的监测系统获得 1997 年度的上海市科技进步二等奖。
（图二，吴百锋向周兴铭院士等专家介绍我们的八五成果 “并行分布式计算机监测系统”）
八五期间我们还完成了另外一项国防预研成果 “军用计算机 ASIC 可测试设计技术”。研究可测试规则验证，可测试性分析，以及测试生成及故障模拟。项目主要由青年教师刘宏亮带领一帮聪明又能干的本科生王华、赵旭民、王蒙智等完成的。
九五期间我们被建议继续做分布式系统监测研究，主要工作是将原监测系统小型化、简约化，省去了原锁相电路。吴百锋老师设计了一种小型插件，易于便携，插入 PC 机就可监测其他机器。借给某些单位试用过，典型的应用是我们去合肥 38 所，监测雷达控制分布式系统，获得了很好的结果和很高评价。
（图三，九五成果用于监测雷达控制分布式系统，自左至右：吴百锋，唐国峰（操作者），胡春光，孙晓光。（另二位是 38 所研究人员））四、十五，十一五和十二五（2001-2015）
十五以后，我们的研究转向了嵌入式系统，因为对于并行超级计算机研究，国家只支持少数几个单位，而且由于芯片技术的发展，单个 CPU 功能也已很强大了，武器装备中大量使用嵌入式系统，为了快速研制和更新武器装备，提高装备的竞争力，嵌入式计算机的快速样机生成技术就非常重要了，实际上，美、德等国已相继开展了国家级规模的相应研究计划。该技术的核心是针对应用，快速决定软硬件的划分，以适应效率、成本、功耗等要求。所以也是个软硬件协同设计的问题。我们一方面拿下了 “嵌入式计算机的快速样机生成技术” 国防预研课题，又在作为学校 985 一期项目的三年行动计划中，在微电子所童家榕教授支持下，通过打擂台拿到一个学校交叉学科项目 “硬软件协同设计”，从此开始了与微电子国家重点实验室的合作。事实上计算机系统硬件设计已日益深入 VLSI 的设计领域。
我们在八五期间已经用 ALTERA 公司的可编程器件和 Max+Plus II 设计软件设计了监测系统。并以此在 “数字系统 CAD” 课程中对学生进行了培训。2002 年，ALTERA 发布了其 SOPC（片上可编程系统）技术（包括软核 CPU Nios 和 SOPC Builder 设计软件）。与基于 Asic 的 SOC 技术相比，它可以更快地构建和评价应用系统的样机，如果直接使用可编程芯片做产品的话，开发成本也低得多。这对于嵌入式计算机的快速样机生成技术是一个重要进步。我们立即购买了该公司的开发平台板，进行学习实践。但由于研究生生源质量下降，明显感到消化这些技术资料困难，研究几近停滞。直到 2003 年初，从哈尔滨工程大学来攻读博士学位的周博到来，才有了明显改观。他的良好的硬软件设计经验和作风，使他很快成为了 “孩子王”，实验室气氛也活跃轻松起来。这时，ALTERA 举办 “2003 年嵌入式软核心处理器设计大赛 “，范围是大陆和台湾的高校学生。我鼓励学生参加。结果苦战四个月，周博领头设计的 “汽车行驶记录仪” 获得冠军。实验室士气大振。第二年博士生邱卫东领头参赛。以 “基于 uClinux 的 IP 电话” 设计获第二名。我和陈泽文老师获得卓越导师奖。这期间我们还在 ALTEREA 公司支持下设计生产了 40 多块 SOPC 开发插件供该公司召开的全国 ALTERA 大学计划会议上培训教师使用。在周博的带领下，研究生们表现了高涨的热情和刻苦钻研精神，以及自主和互助精神，对于有的后进学生，起到了教师不能达到的作用。这时 ALTERA 公司提供素材，要求我和陈泽文老师编一本关于软核 CPU NIOS 和 SOPC 的书，还没等我们商量，周博已代表学生来找我，表示学生们要编这本书。而且说还要扩充素材。开始我还真没接受，后来他强调要编得更实用，他们有经验，我才认可。其实，那是在寒假过年期间，同学们很辛苦，寒假生成初稿，开学后我和陈老师再协助审校，很快交稿了。书名是 “挑战 SOC——基于 NIOS 的 SOPC 设计与实践”，这本书出版后深获好评，ALTERA 的工程师们也在用它。在一段时间，网上公布的电子类图书销售榜上名列前茅。这本书成为 ALTERA 公司召开全国教师会议时，人手一册的礼物。台湾于次年出版了其繁体版。
（图四，十五项目得益于迅速掌握 Altera 公司的 SOPC 技术，周博团队获得 “2003 年嵌入式软核心处理器设计大赛 “冠军，使课题组士气大振。图为 Altera 高管向竞赛冠军周博团队和指导教师颁奖）
过去我这里有这种情况，就是有的好学生，尽管我们都很忙，但总是感到 “吃不饱”，周博也是这样。这样，我特意安排他到好几个地方学习、工作。例如：到国防科大李思昆教授那里学习嵌入式 CPU 芯片研制；到微电子国家重点实验室童家榕教授那里学习 FPGA 设计；到薛向阳，翁巨扬 课题组学习机器人；还有和软件学院臧斌宇的嵌入式实验室合作。在他到过的地方都有较好的反馈。尽管如此，他还有自己张罗的项目。
十五期间以周博为主设计了八角形可扩展装配的嵌入式样机平台，即类蜂巢结构嵌入式快速样机系统获得好评。协同设计软件则是由博士生周学功为主开发的。项目顺利通过验收。
这期间，我给研究生作了一个报告，“CPU/FPGA 混合芯片的编程模式兼论我们的科研和学习”。一方面，FPGA 等可编程器件规模和功能上已有飞跃的发展，其 SOPC 等技术更使它在市场上与 ASIC 技术有一定竞争优势，其兼具硬件高速及软件灵活的特性对于计算机系统结构来说是一个发展契机；另一方面，软硬件协同设计技术中的关键技术 “软硬件划分” 至今没有好的、较通用的方法，都把软件与硬件视作对立的不相容的东西。现在 FPGA 也有可配制特性，这提供一个可能，我们扩展操作系统，让它把软硬件资源以一种统一的模式管理起来，是否可以更有效地解决硬软件划分和评价问题呢？
另一方面我们十分关注另一家可编程器件公司 XILINX 推出的可重构以及部分可重构技术，它可能更适合计算机结构更灵活的发展，而且美国的武器装备研究对其更感兴趣。我们准备在十一五期间攻关 “可重构计算机设计技术”。这样，由周博起草了自然科学基金项目申请书 “可重构嵌入式计算机操作系统研究”， 我们的方案是把 FPGA 中的硬件任务让操作系统用管理软件子程序一样进行管理调度，因而需研制硬软件统一接口，和相应的调度通信机制，具有显然的原创性，因而获得资助。周博给出了个系统框架，然后出国作博士后了。项目最终由我的博士生周学功、王颖等完成，该项成果直接应用于十一五国防预研课题 “可重构计算机设计技术”。
十一五计划中我们除了使用 XILINX 公司的开发插件外，还根据自己需要由在职博士生陈伟男老师设计了一个开发平台作为我们的演示样机。在周学功、王颖、陈伟男、王小伟的努力下，项目以原创成果顺利通过验收，并立即得到几个嵌入式计算机研究所的合作兴趣。
我于 2006 年退休，周学功，王颖在十一五中后期毕业去了微电子重点实验室童家榕教授那里，所以十一五计划后期完成，还靠了微电子重点实验室和童家榕教授的支持。该实验室王伶俐老师还为我申请了一个内容近似的重点实验室项目以支持我们工作。由于我已退休，为了继续发展这项原创性研究成果，军工办也要求不要断了国防预研这条线，我们又申请了十二五国防预研课题，童老师建议由王伶利老师作为第一负责人，我为第二负责人。
十二五是做基于可重构技术的自修复、可定制计算机研究，王颖在其中起着重要作用。她和王老师及其研究生设计的面向数据流模式的可重构计算机制深获好评，不仅在 VLSI 方面顶级期刊上发表文章，而且得到国际上知名教授关注。周学功参加了近期国内公布的世界第一台拟态计算机的研制，是其主要研究骨干之一。这些研究内容其实是与可重构技术相通的。
（图五，十一五、十二五的项目得益于与微电子与系统国家重点实验室童家榕教授课题组在 “硬软件协同设计” 等方面的合作。十二五项目由王伶俐教授（右一）负责。其他项目组成员：自左起：王颖，彭澄廉，周学功）
五、结语 国防科研近 30 年，我们从仓促上阵完成预研任务，到自主创新的研究，在学科上基本反映了计算机系统结构学科发展的部分足迹。青年教师和学生在其中做出了艰苦卓越的贡献。同时这里的学习锻炼机会也是优越的，它不是论文驱动的，而是科研目标驱动的。你必须拿出可运行的硬软件原型，接受较严格的检验，而论文不过是顺理成章的成果之一。但是，我们对我国武器装备做的贡献还很少，留待后人继续努力吧。 本文对于与我共事过并帮助过我的许多教师和学生限于篇幅没能提及，谨在此表示同样的感谢。
彭澄廉简介
彭澄廉，1941 年 7 月生，教授，博士生导师。研究计算机系统结构、容错计算、数字系统 CAD 技术。1964 年毕业于复旦数学系，1994 年赴德进修半年。1980 年前参加研制二台通用计算机，并从事插件自动测试系统研制；1985 年至今主要负责完成国防预研课题 8 项，基金项目 3 项、校 985 交叉学科项目一项等。项目涉及并行分布式系统，以及嵌入式系统方面。近期研究可重构计算及自修复计算技术。发表论文 100 余篇。获上海市科技进步二、三等奖及光华科技三等奖。
