让一块芯片学会“感知自我”，在“衰老”时主动修复自己。这听起来有些科幻的研究，正是集成电路与微纳电子创新学院大三学生孟凡悦每天都在思考的问题。这位专注于用创新设计为国产芯片注入“生命力”的复旦学子，日前获得了复旦大学2025年度“智擎学者”称号。
从排队难题到芯片突围
繁忙都市的公共枢纽，一边是因资源分配不均而蜿蜒的长队，另一边却是闲置的空间。这个关于“效率与公平”的城市谜题，曾让高中的孟凡悦陷入深思。高一暑假，他带着团队调研、建模、测算，试图构建一套人流密集场所基于实时感知的动态资源引导系统。
这个原本偏向社会学的课题，意外将他引向了硬核的芯片世界。在调研和系统建模中他发现：想要实现精准的智能调度，那些宏大的算法模型终究要落脚于物理层面的精准感知。“原来，连接数字世界与物理现实的支点，竟全藏在那一枚枚指甲盖大小的芯片里。”他回忆起那个触动心弦的瞬间，语气中仍带着最初的惊叹。
种子就此埋下。进入复旦后，在去年3-8月期间，他和团队参加“全国大学生集成电路创新创业大赛”，瞄准智能驾驶的“卡脖子”难题，尝试在一颗国产处理器上，打造一个完全本地化的车载智能预警系统，最终获得全国总决赛一等奖（企业大奖）。
集创赛项目展示
“你可以把它想象成装在车上的一个‘智能小盒子’。”这个“智能小盒子”不依赖网络，可同时预警碰撞与疲劳驾驶，并以对话式提示自然交互。“它提醒时，不是简单‘滴滴’叫，而是像对话一样，便于司机接受。”
性能背后是技术的硬核突破。当前，许多辅助驾驶的高性能方案都依赖国外芯片。而比赛期间，他的团队在一款国产芯片上，不仅实现了完整系统，还将预警延迟压缩至10毫秒左右，这比某些业内现有的方案更快。
同时，他们用单目摄像头的组合替代了昂贵的激光雷达，大幅降低硬件成本的同时，仍保证了预警的准确性。“这证明，通过对国产芯片的深度优化，完全可以实现高性价比的卓越性能。”
对抗时间，让芯片学会“自愈”
如果说车载项目是解决当下的工程挑战，孟凡悦对CMOS基准电压源的研究，则更像是在为未来电子系统的“心脏”寻找一种长久的健康秘诀。
他致力于设计这样一颗芯片：无论温度如何变化、随时间“衰老”，或是制造中产生的微小差异，它都能始终输出精准、稳定的电压值，成为系统最可靠的基石。
孟凡悦在项目攻关中
面对温度漂移、工艺波动和器件老化三大难题，孟凡悦已为前两者找到应对路径。他是从学界已有的研究思路出发，提出了一种可能更好的温度补偿架构，仿佛“在湍急的河流中打下了几根定海神针”，使得温度补偿效果不惧工艺波动。“这样，多批次芯片只需要通过一次出厂校准，就可以获得持久的抗温度漂移性能。”
然而真正的“终极挑战”，是时间带来的不可逆老化。
“时间无法倒流，”他说，“传统芯片一旦出厂，其性能便会随使用逐渐漂移。对于基准电压源芯片来说，就是输出的‘基准’电压越来越‘不准’了。”他的构想是，能否让芯片实时感知自身状态，在“衰老”时主动调整补偿，实现真正的“自愈”？
“这是一条非走不可，但也特别难走的路。”他描绘了这条研究道路的应用前景，若这一设想成真，未来植入人体的医疗设备、飞向深空的探测器，这些难以维护的关键系统，都将拥有一颗更持久、更可靠的“心脏”。
从“解题者”到“出题者”
“我参加过很多竞赛。竞赛锻炼的是纵深解决固定问题的能力，这很重要。但科研中，问题往往不是现成的。如何发现和定义一个真正有价值的问题，才是起点。”
支撑孟凡悦在工程与科研间自如穿梭的，是一套独特的思维锻造体系，核心在于获得“问题定义的能力”，即从“解题者”转向“出题者”。
他以学院“一生一芯”计划为例，他与同学自主立项，“连性能和指标到多少才算完成，都需要自己调研、定义。”这促使他反思：一味追求最高指标是唯一方向吗？
在基准电压源的探索中，这种“出题者思维”指引他挑战常识。当旁人认为通常只有特种工艺才能做到长期稳定性时，他却沿着“追问-溯源-破局”的逻辑链，深挖CMOS工艺的原理与弱点。稳定性最大的敌人究竟是谁？能否不改变工艺，仅通过设计的智慧来破局？
哲学阅读滋养了这份追根溯源的思考习惯。黑格尔、康德的著作让他沉浸于对概念本质的思辨，也让他爱上了体系构建的过程。如今，他将这种抽象思考融入最具体的工程中，他笑说，自己总不自觉地为手头的工作寻找一个更“高级”的诠释。他解释道，这并非空谈，而是为他带来了良好的驱动力和判断力，“让我明白所做之事有何价值，何为真正的创新，而非简单的重复。”
看“闲”书、“啃”文档、找到使命
孟凡悦扎实的工程能力与开阔的视野，源于前两年有意识的“筑基”。“大一、大二，我主要做两件事：一是学好专业基础，二是大量阅读人文社科书籍，汲取思维养分。”
对工程实践的入门，则始于“啃文档”。“我最初以为研究就是读论文、做工程，后来老师点醒，产业界很多关键细节藏在技术手册里。啃透那些手册，才算摸到工程的门道。”
大一那年学院组织的日本半导体企业访学，更在他心中提前铺开了一幅宏大的“产业地图”。参观晶圆厂、与从业者对话……他看见的不再是冰冷的技术，而是一个凝聚智慧、关系经济命脉的鲜活行业。“那时我专业知识很弱，但学院愿意让我们去见识前沿。”他回忆道。
孟凡悦参加赴日交流项目
这份视野最终化为一份沉甸甸的使命感。“很多核心芯片还是国外巨头十多年前的设计，性能或许尚可，但议价权不在我们手中。”他举例说，目前高性能基准源往往使用特殊工艺，一颗芯片售价高达数百元且难以进行片上集成，俨然是“昂贵的外挂心脏”；而他用标准CMOS工艺实现的同类功能，不仅成本仅为前者的几十分之一，更能完美融入系统级芯片的体内。“这不只是替代，”他强调，“更是用更普及、更自主的方式，把关键‘小零件’的命运，掌握在自己手里。”
在琴键与代码之间
在孟凡悦的视频号里，有一条他弹奏自制电子琴的视频。从小学习钢琴的他，很早就对“热爱”有了更深的理解：“热爱不一定等于技术顶尖。弹琴时那种全情投入、只有自己能体会的愉悦，本身就是价值。”
孟凡悦高中时制作的特效钢琴
“我很早就意识到，自己可能不是弹得最好的那一批人。”他坦然说道，于是，他开始用自己擅长的方式延续这份热爱。高中时，他制作酷炫的钢琴瀑布流特效视频，上大学后，他用FPGA电路器件制作电子琴。“我用工程的方式，在另一个维度呈现钢琴的魅力。用自己擅长的方式，在更广阔的领域传递热爱，这本身就很开心。”
孟凡悦设计的基于FPGA的多功能电子琴
从优化公共枢纽空间到设计芯片，从哲学思辨到钢琴创作，孟凡悦将敏锐的观察、抽象的思考与硬核的工程融为一体。他不仅在探索技术，更在践行一条“以做代学、敢破敢立”的成长路径。
“最实在的建议，就是勇敢去打破，”他总结道，“当你有一点想法时，别等待，去尝试、去碰撞、去主动求解。真正的成长，就藏在你打破现状的每一步里。”
