北京大学 程旭 教授
报告生成时间:2026年8月20日
个人主页:程旭
所属团队:北京大学计算机学院系统结构研究所 / 微处理器研究开发中心(MPRC)
一、学者基本信息
| 字段 | 内容 |
|---|---|
| 姓名 | 程旭(Xu Cheng) |
| 出生年份 | 1967年(生于新疆乌鲁木齐) |
| 职称 | 教授、博士生导师 |
| 所属单位 | 北京大学计算机学院(原信息科学技术学院/计算机科学技术系) |
| 实验室职务 | 微处理器研究开发中心(MPRC)主任/创始人;微处理器及系统教育部工程研究中心主任;计算机系统结构研究所所长;计算机系统结构实验室主任 |
| 学术头衔 | 国家信息化专家咨询委员会专家;北京市半导体协会副会长 |
| 国家级人才 | (未查到明确国家级人才称号记录,待核实) |
| 其他任职 | 曾任北京大学校长助理(2010年起)、先进技术研究院院长;北京北大众志微系统科技有限责任公司董事长 |
| 邮箱 | chengxu [at] mprc.pku.edu.cn |
| 研究方向 | 计算机系统结构、微处理器设计、SoC(系统芯片)设计、嵌入式系统、软硬件协同设计 |
二、教育背景与职业履历
程旭1967年出生于新疆乌鲁木齐,少年时期回到老家湖北襄阳一中就读中学。此后赴哈尔滨工业大学(HIT)求学,在哈工大从本科一直读到博士毕业,获博士学位。据公开报道,程旭在哈工大攻读博士学位期间的研究方向与计算机系统结构相关(具体博士导师姓名尚待核实,哈工大计算机专业创始人之一胡铭曾教授为该领域资深学者,但二者直接的师生关系未获确证)。
1994年(亦有报道称1995年),程旭博士毕业后被北京大学杨芙清院士点名招入北大,被杨芙清收为"关门弟子"。杨芙清院士是中国计算机软件学科奠基人、北大计算机学科首位博士生导师,时任计算机科学技术系主任。据多位MPRC校友回忆,程旭本可顺杨院士的系统工程/软件工程方向走上院士之路,但他"偏偏不受衣钵",选择另组人马,投身自主微处理器研发这一当时在国内几乎空白的领域。
1996年,程旭在北大组建CPU研发团队,开始了长达二十余年的自主芯片攻关之路。1999年12月,团队主持完成了国内首套16位微处理器自主指令系统(UniCore16)及配套的软硬件协同设计环境,这是中国第一个完全自主研发的CPU指令集架构和正向设计环境。1999年12月31日《人民日报》刊文,称北大MPRC的成果是"献给新千年的礼物"。同年,程旭晋升教授,时年32-33岁,成为当时北京大学最年轻的正教授。
2001年2月,北京大学微处理器研究开发中心(MPRC)正式成立,程旭担任中心主任。MPRC前身为北大计算机科学技术系系统结构教研室,本部设于北京大学理科楼群,并在深圳大学城设有基地。MPRC是教育部唯一的专业从事自主CPU和系统芯片研发的工程中心,亦名"微处理器及系统教育部工程研究中心"。同年起,程旭任计算机系统结构实验室主任。
2002年是程旭事业的关键节点。这一年,基于MPRC开发的北大众志-863 CPU系统芯片成功流片——这是国内首颗自主设计的32位CPU系统芯片(SoC),芯片在台积电(TSMC)代工制造。同年,为推进北大众志CPU和系统芯片的产品化和产业化,北京大学批准成立了北京北大众志微系统科技有限责任公司(北大全资校办企业),程旭出任董事长,同时负责公司业务和学术研究。MPRC内部分为架构组(芯片IP核和SoC设计)、IC组(后端物理实现)和软件组(配套软件系统开发),高峰时期本科生、硕士生和博士生合计超过100人。
2003年,"北大众志-863 CPU系统芯片"成功批量生产并进入市场推广阶段,成为我国首个进入市场推广阶段的自主CPU系统芯片。2003年12月,北京大学举办"中国芯,心系中国——北京大学微处理器开放周"活动。此后,MPRC/北大众志陆续推出PKUnity-3-130、PKUnity-3(65)、PKUnity-3-(HD40)等多个型号CPU及SoC产品,应用于教育、政务、信息安全等领域,覆盖全国20余省市。
2005年,AMD公司将X86 Geode技术免费授权给北大众志公司,但程旭和团队对自主研发的UniCore架构有深厚感情和执着,该授权"放着五年没动"。
2006年,MPRC启动Super-K项目,设计下一代SoC。2009年,第一代PKUNITY SoC开始量产。同年,"核高基"(核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品)重大专项资金开始到位,众志和龙芯等自主CPU企业获得政策扶持,尝试面向民用桌面市场推广"千元本""上网本",但市场化推广均不理想。
2010年7月,程旭出任北京大学校长助理,并兼任先进技术研究院院长(其出任先进技术研究院院长的具体时间另有2011年起的记载,待核实)。在此期间,他继续兼任MPRC主任、系统结构研究所所长等职务。据北大新闻网报道,程旭以校长助理身份参与了多项校际合作和国防科研合作的签署仪式。
近年来,随着北京大学学科结构调整,原信息科学技术学院拆分为计算机学院等多个学院,程旭现隶属于北京大学计算机学院系统结构研究所,继续担任教授、博士生导师。MPRC作为系统结构研究所的核心科研力量,团队延续至今。
程旭在学术上以工程实践见长,发表论文数量相对不多,但其所主持的UniCore/PKUnity系列CPU和SoC研制工作,在中国自主微处理器发展史上具有里程碑意义。他与中科院计算所龙芯团队(胡伟武)、方舟科技(李德磊)等并列为21世纪初中国自主CPU研发的先驱者。
三、学生培养情况
程旭自1994年进入北大任教以来,培养了大批硕士和博士研究生,并吸纳了一批博士后与青年研究者。MPRC高峰时期在读研究生超过100人,其中博士后、博士和硕士合计逾百人。以下列出与其关系密切的学生及团队成员(部分毕业年份和去向为根据公开信息推断,标注"待核实"):
1. 陆俊林(北京大学系统结构研究所教授,实验室副主任/程旭学生及核心合作者)
陆俊林现为北京大学计算机学院系统结构研究所教授,担任计算机系统结构实验室副主任,是程旭最核心的学生和长期合作者之一。在2010年发表于《计算机科学技术学报(英文版)》(JCST)的代表性论文"Research Progress of UniCore CPUs and PKUnity SoCs"中,陆俊林列为第三作者,紧随程旭和王箫音之后,体现了其在团队中的核心地位。据北大实验室管理系统记录,计算机系统结构实验室"现任主任为程旭教授,实验室副主任陆俊林教授",表明陆俊林已从学生成长为实验室的实际管理者之一。其研究方向为计算机体系结构,与程旭一脉相承。陆俊林在MPRC/系统结构研究所长期从事微处理器架构设计研究,是UniCore/PKUnity系列CPU研发的关键参与者。(具体毕业年份待核实)
2. 刘先华(北京大学系统结构研究所教授,程旭学生及团队成员)
刘先华现为北京大学计算机学院系统结构研究所教授,研究方向为计算机体系结构。其邮箱域名为mprc.pku.edu.cn,表明其隶属于MPRC体系。在上述JCST论文中,刘先华列为第八作者,是MPRC核心团队成员之一。刘先华从学生身份成长为教授,长期参与UniCore指令集和PKUnity SoC的设计研发工作。(具体毕业年份待核实)
3. 佟冬(北京大学系统结构研究所副教授,程旭学生及团队成员)
佟冬现为北京大学计算机学院系统结构研究所副教授,研究方向为计算机体系结构。在JCST论文中列为第六作者。佟冬是MPRC早期培养的学生之一,留校后继续从事微处理器和SoC相关研究,尤其在功能验证、低功耗设计等方面有贡献。(具体毕业年份待核实)
4. 易江芳(北京大学系统结构研究所副教授,程旭学生及团队成员)
易江芳现为北京大学计算机学院系统结构研究所副教授,研究方向为计算机体系结构。在JCST论文中列为第四作者,排名靠前,显示其在团队中的重要作用。易江芳从学生成长为副教授,长期在MPRC从事微处理器架构和SoC设计相关研究。(具体毕业年份待核实)
5. 管雪涛(北京大学系统结构研究所副研究员,程旭学生及团队成员)
管雪涛现为北京大学计算机学院系统结构研究所副研究员,研究方向为计算机体系结构。在JCST论文中列为第七作者。管雪涛是MPRC培养的学生,留校后从事IC后端物理设计、SoC设计等方向的研究工作。(具体毕业年份待核实)
6. 刘锋(北京大学系统结构研究所副教授,程旭博士后合作者及团队成员)
刘锋现为北京大学计算机学院系统结构研究所副教授,研究方向为计算机体系结构(视频编解码软硬件协同设计、多媒体处理器),同时担任实验室仪器设备管理员。需要说明的是,刘锋并非程旭指导的博士生:他1999年、2002年、2005年在西安电子科技大学先后获学士、硕士、博士学位,2005年至2007年在北京大学从事博士后研究,程旭为其博士后合作导师。出站后刘锋留校任教,在MPRC团队中负责IC设计、物理实现以及实验室设备管理等工作,是程旭多年的合作者而非学生。
7. 杨春(北京大学系统结构研究所助理研究员,程旭学生及团队成员)
杨春现为北京大学计算机学院系统结构研究所助理研究员,研究方向为计算机系统结构。在JCST论文中列为第九作者。杨春是MPRC培养的较年轻一代学生,留校后继续从事系统结构相关研究。(具体毕业年份待核实)
8. 王箫音(MPRC学生/研究者,导师归属待核实)
王箫音在2010年JCST论文中列为第二作者,仅次于程旭,表明其在UniCore/PKUnity研究中的核心贡献。关于其导师归属存在不同说法:有资料称其为程旭指导的博士研究生,亦有资料显示其师从佟冬(具体待核实)。无论导师归属如何,王箫音在UniCore指令集架构定义和CPU设计方面发挥了重要作用。其当前去向尚待核实,可能已在产业界或学术界继续发展。
此外,据2018年"甲子光年"对MPRC和北大众志创业历程的深度报道,MPRC培养的大量毕业生流向了国内外芯片产业一线。报道提及(因受访者要求使用化名):有MPRC毕业生2007年进入英伟达(NVIDIA),同去的三位MPRC毕业生中有两人在三年内升了两级;IC组毕业生一般能获得英伟达、AMD、Marvell(美满)、威盛(VIA)等大公司的多个offer。也有相当比例毕业生转向互联网、金融等行业。MPRC为中国芯片行业输送了大量人才,尤其是数字后端设计领域的稀缺人才。
MPRC团队论文中出现的另一位合作者冯毅,亦应为程旭的学生或团队成员(具体身份待核实)。
四、学术合作网络
4.1 实验室内部合作
MPRC/系统结构研究所的内部合作网络以程旭为核心,形成了稳定的"师-生-同事"三位一体的团队结构。核心合作者包括:
- 陆俊林:合作最为密切,在JCST论文中排名第三,现为实验室副主任、教授,是程旭在学术和行政管理上的主要搭档。
- 刘先华:教授,长期参与UniCore指令集和SoC设计,是团队中资深研究者。
- 易江芳、佟冬、管雪涛、刘锋、杨春:均为从学生成长起来的教职团队成员,分别在架构设计、IC后端、功能验证、软件系统等方向分工协作。
- 王箫音:在UniCore架构定义中发挥核心作用(JCST论文第二作者)。
- 冯毅:JCST论文合作者之一,具体研究方向待核实。
MPRC内部分为架构组、IC组和软件组三大组,软件组人数占整个MPRC的一半,体现了程旭对软硬件协同设计的重视。这种内部组织结构使得MPRC能够实现从指令集定义、CPU核设计、SoC集成、后端物理实现到配套编译器、操作系统、模拟器的全链条自主研发。
4.2 跨机构合作
程旭和MPRC在发展过程中建立了广泛的跨机构合作关系:
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东南大学:在UniCore SoC开发初期(约2000-2002年),MPRC与东南大学等机构合作研发SoC系统芯片。北大和东南大学一起将芯片命名为"众志",后续有"东南众志"和"北大众志"两条线。这一合作是中国高校间在芯片领域协同攻关的早期范例。
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中兴通讯(ZTE):2004年,众志与中兴合作开发的一款基于UniCore架构的网络电话机芯片成功流片。该芯片可同时插网线和电话线,实现网络电话功能。但同年QQ超级语音等互联网产品兴起,该项目最终未能继续推进。
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国家电网:约2014年,众志拓展"桌面云"业务,获得国家电网一张大单。国家电网因安全考虑不再采购个人电脑,改用桌面云办公,众志提供了基于自主CPU的桌面云解决方案,但因产品对娱乐软件和外设支持不佳,合作最终未能持续。
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Synopsys等EDA企业:MPRC与Synopsys等EDA(电子设计自动化)企业保持技术合作关系,获取芯片设计工具支持。
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AMD:2005年,AMD公司将X86 Geode技术免费授权给北大众志公司,授权内容为x86架构芯片技术。但程旭团队出于对自主UniCore架构的执着和对技术安全性的考虑,该授权长期未被实质性使用。
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台积电(TSMC):北大众志的CPU芯片在台积电代工制造。每次芯片流片完成后,程旭会亲自去机场海关填表取回芯片,体现了对每一颗"中国芯"的珍视。
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国家863计划/核高基重大专项:MPRC承担了国家863计划超大规模集成电路设计转向重点项目、国家自然科学基金(含国际合作重点项目)、国家重点科技攻关计划、教育部博士点专项基金等20余项科研任务。在"核高基"重大专项中,众志是重点支持单位之一。
4.3 国际合作
程旭在MPRC建设过程中积极拓展国际合作:
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Intel(英特尔):MPRC与Intel共建软硬件协同设计联合实验室,这是Intel在中国高校设立的重要联合实验室之一,为MPRC提供了先进的设计工具和技术交流平台。
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UCLA等六校国际系统芯片研究中心:MPRC联合美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)等六所国内外高校,成立了国际系统芯片研究中心(International SoC Research Center),开展SoC设计领域的国际合作研究。
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国际学术发表:程旭团队的研究成果发表在《Journal of Computer Science and Technology》(JCST)等国际学术期刊上,2010年发表的"Research Progress of UniCore CPUs and PKUnity SoCs"是该团队最具代表性的综合性论文,系统总结了十年来的UniCore CPU和PKUnity SoC研发进展。
五、业界合作关系深度分析
5.1 北大众志微系统科技有限责任公司与CPU产业化历程
北京北大众志微系统科技有限责任公司(简称"北大众志")成立于2002年,是北京大学全资校办企业,程旭出任董事长。北大众志的成立标志着MPRC的科研成果开始向产业化方向转化,是中国高校"产学研用"一体化模式的典型实践。
北大众志的CPU产业化历程可分为几个阶段:
第一阶段(2002-2006年):网络计算机(NC)探索期。 2003年,北大众志推出使用PKUnity-863 CPU的"网络计算机"(瘦客户机/NC),多台NC连接同一服务器,主打办公和教学市场。NC定价约3000元,远低于当时均价约8000元的PC。2006年至2012年间,众志NC销售量为数万台,订单多来自政府项目。MPRC实验室自身全面使用自产的NC产品,验证了产品在办公场景下的功能和稳定性。
第二阶段(2006-2009年):Super-K项目与核高基专项期。 2006年MPRC启动Super-K项目,设计下一代SoC。2009年"核高基"专项资金到位后,众志积极推广"千元本""上网本",主打学生和办公市场的C端用户。然而"千元本"最终销量不足万台,与目标100万台相去甚远。自主UniCore架构无法运行Windows系统和Office软件,基于Linux的操作系统在软件兼容性和用户体验方面差距明显。
第三阶段(2014年前后):桌面云业务期。 云计算兴起后,众志拓展"桌面云"业务,获得国家电网大单。但因产品对娱乐软件支持不佳、部分外设兼容问题,以及基层用户的抵触("上有政策,下有对策"),合作未能持续。
产业化受阻的核心原因分析: 北大众志的产业化困境并非技术能力不足,而在于:(1)Wintel联盟(x86+Windows)的生态壁垒无法突破;(2)自主指令集架构的软件生态建设需要长期投入和大量用户基础,而众志始终未能达到临界规模;(3)国产CPU定位与市场需求之间存在错位——程旭作为体制内教授,志向在于解决"国家的大问题",而非走"农村包围城市"的商业化路线;(4)互联网行业兴起带来的薪资差距导致人才流失,MPRC博士毕业生在芯片行业的待遇远不如互联网企业。
2015年,北大众志曾谋求上市未果。目前北大众志仍在一些特定领域(如信息安全、教育等政府采购领域)出货,但民用市场已少人问津。
5.2 方舟CPU关系辨析与同业生态
在中国自主CPU发展的早期,"方舟""北大众志""龙芯"被并称为三大先驱,但三者是完全独立的组织,具有不同的技术路线和团队背景:
方舟科技(Ark Technology): 2001年生产出"方舟一号",是中国自主研发的32位RISC指令集CPU。方舟与中关村知名产业观察者梁宁有密切关联(梁宁曾在方舟工作)。方舟曾在2001年依靠政策支持拿下北京市政府办公市场,但因服务器端不支持其内嵌的Linux工具软件,多家国企中止合作。方舟后来停止了CPU开发。方舟与北大众志之间无直接组织关联或技术继承关系,分属不同团队和不同指令集架构。
龙芯(Loongson): 脱胎于中国科学院计算技术研究所,2001年成立课题组,2002年研制成功"龙芯一号"。龙芯最初基于MIPS指令集,后于2020年推出完全自主的LoongArch指令集架构。龙芯由胡伟武领导,与北大众志/MPRC无组织关联,但二者在国家863计划和核高基专项中均获得支持,属于同业竞合关系。龙芯在2015年销售破亿并实现盈利,2022年登陆科创板成为"国产CPU第一股",是目前最成功的自主CPU商业化案例。
北大众志(PKUnity): 基于完全自主的UniCore指令集架构,源自北京大学MPRC,由程旭领导。北大众志的特点是产学研紧密结合——MPRC负责研发,北大众志负责产业化,二者人员有重叠。北大众志是国内首个实现自主CPU系统芯片量产并进入市场推广的团队(2003年),但最终在产业化道路上未能做大做强。
三者虽同为自主CPU先驱,但在技术路线、组织归属、产业化策略上各有不同。方舟最早停止开发,龙芯最终实现了商业化突破,而北大众志则在"自主架构"与"市场现实"之间经历了最漫长的挣扎。
此外,MPRC/北大众志还与以下产业方有合作关系:2004年与中兴通讯合作流片网络电话机芯片(基于UniCore架构);与常州合作建立了自主芯片CPU系统成果转化基地(2004年);在国家电网桌面云项目中提供解决方案(约2014年)。MPRC还接待了多位国家领导人的视察,包括胡锦涛、习近平等,体现了其科研成果的国家战略地位。
六、重要奖项与学术兼职
| 奖项/兼职名称 | 类型 | 备注 |
|---|---|---|
| 北京市五四奖章 | 荣誉奖项 | 表彰其在科技创新方面的贡献 |
| 全国宝钢优秀教师奖 | 教学奖项 | 全国性优秀教师表彰 |
| 国家863计划重点项目 | 科研资助 | 超大规模集成电路设计转向重点支持 |
| 国家核高基重大专项 | 科研资助 | 核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品 |
| 国家自然科学基金(含国际合作重点项目) | 科研资助 | 多项 |
| 国家重点科技攻关计划 | 科研资助 | 多项 |
| 教育部博士点专项基金 | 科研资助 | 多项 |
| 北京大学校长助理 | 行政职务 | 2010年7月起任 |
| 北京大学先进技术研究院院长 | 行政职务 | 与校长助理同期 |
| 北京大学计算机科学技术系主任 | 行政职务 | (据百度百科记载,待核实具体任期) |
| 系统结构研究所所长 | 学术职务 | 现任/曾任 |
| MPRC主任/创始人 | 学术职务 | 2002年起任中心主任,2001年中心成立 |
| 微处理器及系统教育部工程研究中心主任 | 学术职务 | 现任/曾任 |
| 北京北大众志微系统科技有限公司董事长 | 企业职务 | 2002年公司成立起 |
| 国家信息化专家咨询委员会专家 | 社会兼职 | — |
| 北京市半导体协会副会长 | 社会兼职 | — |
| 专利申请23项(已获批5项) | 知识产权 | 含DMA控制器发明专利及4项软件著作权 |
七、Connection圈层总结
程旭的学术与产业关系网络呈现出以MPRC为核心的同心圆结构,可划分为以下圈层:
第一圈层(核心团队): MPRC/系统结构研究所的教职团队成员,多为程旭培养并留校任教的学生,包括陆俊林(教授,实验室副主任)、刘先华(教授)、易江芳(副教授)、管雪涛(副研究员)、杨春(助理研究员)等;佟冬(副教授,哈工大博士,与程旭同源哈工大系统结构学科但直接师生关系待核实)、刘锋(副教授,西安电子科技大学博士,2005-2007年北大博士后,程旭为其博士后合作导师)以及王箫音等核心研究骨干亦是团队重要成员。这一圈层是程旭学术网络的基石,构成了从指令集设计、CPU架构、SoC集成、IC后端到软件系统的全链条研发团队。
第二圈层(师承与学术源流): 向上追溯,程旭的学术渊源有两支——哈工大计算机系统结构学科(博士阶段,具体导师待核实)和北京大学杨芙清院士(将其招入北大并收为"关门弟子"的学术引路人)。杨芙清院士是中国计算机软件学科奠基人,其"青鸟工程"和软件工程研究体系为程旭提供了学术土壤,但程旭选择脱离软件工程方向、自主开辟微处理器研发道路,体现了其学术独立性和战略前瞻性。哈工大计算机学科以胡铭曾、陈光熙等前辈奠基,程旭在哈工大接受的教育奠定了其系统结构领域的专业基础。
第三圈层(产业与校办企业): 北大众志微系统科技有限责任公司是程旭产业网络的核心节点。作为北大全资校办企业,北大众志承载了MPRC科研成果产业化的使命。通过北大众志,程旭与台积电(芯片代工)、AMD(X86技术授权)、中兴通讯(合作芯片开发)、国家电网(桌面云项目)、常州芯片转化基地等产业方建立了合作关系。MPRC培养的大量毕业生流向英伟达、AMD、Marvell、威盛等国际芯片企业,形成了广泛的人才辐射网络。
第四圈层(跨机构与国际合作): 包括与Intel共建软硬件协同设计联合实验室、联合UCLA等六校成立国际系统芯片研究中心、与Synopsys等EDA企业的技术合作、与东南大学在SoC开发初期的协同攻关等。在国内政策层面,程旭通过863计划、核高基重大专项等国家科技计划,与科技部、教育部、国家自然科学基金委等建立了项目合作关系。作为国家信息化专家咨询委员会专家和北京市半导体协会副会长,程旭在产业政策咨询层面也有一定影响力。
第五圈层(同业竞合与时代背景): 程旭与龙芯团队(胡伟武,中科院计算所)、方舟科技(李德磊等)共同构成了21世纪初中国自主CPU研发的"三驾马车"格局。三者技术路线各异——北大众志坚持完全自主的UniCore架构,龙芯从MIPS起步后走向LoongArch自主架构,方舟则以RISC架构起步但较早退出。程旭与胡伟武在"自主可控"理念上有共识,但在产业化路线上有所不同——龙芯最终实现了公司化运作和科创板上市,而北大众志则在自主架构与市场现实之间经历了更艰难的探索。
总体而言,程旭的学术关系网络以"师-生-团队"的内部紧密结构为根基,以产学研一体化(MPRC+北大众志)为特色,以国际合作和国家级科研计划为外延,在中国自主CPU发展史上留下了深刻的印记。尽管北大众志的产业化之路充满曲折,但MPRC培养的人才已广泛分布于国内外芯片产业,程旭坚持的"自主指令集+全链条设计"理念在中国芯片自主可控战略中具有长远的先导意义。