
▲圖為“魂芯二號A”樣品展示。(資料圖片)

◆圖為中國電科首席科學家洪一在峰會上介紹“魂芯二號A”。(資料圖片)
一枚僅比一元硬(ying)幣稍大(da)一點的芯(xin)片,卻(que)擁有(you)每秒千億(yi)次浮點運算的強(qiang)大(da)功(gong)能(neng)(neng)……4月23日,中(zhong)國(guo)電科(ke)38所發布了(le)這(zhe)一令人振奮的研究成果。歷(li)經6年艱苦卓(zhuo)絕(jue)的努力,38所的科(ke)學家們做出(chu)了(le)業界同類(lei)(lei)產品中(zhong)單(dan)核性能(neng)(neng)最強(qiang)的高性能(neng)(neng)數字信號芯(xin)片,實現中(zhong)國(guo)“芯(xin)”、民族“魂”,讓各類(lei)(lei)裝備的“智慧(hui)大(da)腦”如虎添翼。本報記(ji)者對中(zhong)國(guo)電科(ke)首(shou)席科(ke)學家、“魂芯(xin)二號A”總(zong)設計師(shi)洪(hong)一進(jin)行了(le)獨家專訪。
“未來(lai),從技術角度來(lai)說(shuo),我們要(yao)構建(jian)一(yi)個全軟件化(hua)的處(chu)理平臺(tai),首先努力把產品進(jin)行譜(pu)系(xi)化(hua)和系(xi)列化(hua);其次要(yao)細(xi)化(hua)應用領域(yu),讓(rang)‘魂(hun)芯’系(xi)列芯片更高效,更有競(jing)爭力,為(wei)人工智(zhi)能計算、大數據計算等提供強有力的支撐(cheng)。 ”4月24日上午,在中國電科(ke)(ke)38所的辦公室里,中國電科(ke)(ke)首席科(ke)(ke)學家(jia)、“魂(hun)芯二號A”總設(she)計師洪(hong)一(yi)接受了(le)本報記(ji)者的獨家(jia)專訪(fang)。
“魂芯二號A”意味著什么?
——“中國芯”每秒運算千億次,采用全自主體系架構,普適性更好,目前已具備量產能力,充分驗證了國產處理器的可用性和可靠性
4月(yue)23日,中(zhong)國(guo)電(dian)科(ke)38所在福(fu)州舉(ju)行的(de)首屆數(shu)字(zi)中(zhong)國(guo)建設峰(feng)會上,隆重發布了實際運(yun)算(suan)(suan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)市場同類產品最(zui)強的(de)數(shu)字(zi)信號處理器(qi)——“魂芯二號A”。該芯片(pian)由(you)38所完(wan)全自主設計,每秒(miao)能(neng)(neng)(neng)完(wan)成千億次浮點操作(zuo)運(yun)算(suan)(suan),單核性(xing)能(neng)(neng)(neng)超過當前國(guo)際市場上同類芯片(pian)核性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)2.5倍。 “中(zhong)興事件(jian)”發生后(hou),這一(yi)“中(zhong)國(guo)芯”的(de)推(tui)出,更是受(shou)到社會各界的(de)廣(guang)泛關注。
“中國(guo)人可(ke)以做出自己的芯片,‘魂芯一號(hao)’‘魂芯二號(hao)A’的陸續(xu)推出,充分(fen)驗證了國(guo)產處理器的可(ke)用性和(he)可(ke)靠(kao)性。 ”洪(hong)一表示。
2012年,中國(guo)(guo)電科(ke)38所推出我(wo)國(guo)(guo)自(zi)主(zhu)研(yan)發的首款(kuan)實用(yong)型高(gao)性能(neng)(neng)(neng)浮點(dian)通(tong)用(yong)DSP(數(shu)字信(xin)號(hao)(hao)處理(li)器)芯(xin)片(pian)——“魂(hun)芯(xin)一號(hao)(hao)”。 “魂(hun)芯(xin)一號(hao)(hao)”每秒能(neng)(neng)(neng)完成(cheng)(cheng)300億次(ci)(ci)浮點(dian)運(yun)算或80億次(ci)(ci)浮點(dian)乘法累加運(yun)算,可謂(wei)真正(zheng)的中國(guo)(guo)“芯(xin)”、民族“魂(hun)”,其成(cheng)(cheng)功應用(yong)打(da)破(po)了國(guo)(guo)外高(gao)性能(neng)(neng)(neng)芯(xin)片(pian)在中國(guo)(guo)的壟斷地位(wei)。就性能(neng)(neng)(neng)而言,“魂(hun)芯(xin)一號(hao)(hao)”的性能(neng)(neng)(neng)高(gao)于(yu)同期市(shi)場同類(lei)DSP芯(xin)片(pian)3倍(bei)至(zhi)4倍(bei),并成(cheng)(cheng)功應用(yong)在我(wo)國(guo)(guo)空警(jing)-500預警(jing)機雷達等多個國(guo)(guo)防(fang)科(ke)技裝備上(shang),讓空警(jing)-500實現了“小平臺、大預警(jing)、高(gao)性能(neng)(neng)(neng)、新一代”的戰略目標,成(cheng)(cheng)為我(wo)國(guo)(guo)首款(kuan)廣泛應用(yong)于(yu)國(guo)(guo)防(fang)科(ke)技裝備的高(gao)端自(zi)主(zhu)數(shu)字信(xin)號(hao)(hao)處理(li)器。
“與‘魂(hun)(hun)芯(xin)一(yi)(yi)號(hao)(hao)’相比,‘魂(hun)(hun)芯(xin)二號(hao)(hao)A’的(de)性(xing)能和普適性(xing)更好,目前已(yi)具備量(liang)產能力(li)。”洪一(yi)(yi)透露,“魂(hun)(hun)芯(xin)一(yi)(yi)號(hao)(hao)”是我國(guo)首款從指(zhi)令(ling)集、體(ti)系(xi)結(jie)構、開發環境均自主設計的(de)DSP芯(xin)片,“魂(hun)(hun)芯(xin)二號(hao)(hao)A”同樣采用(yong)(yong)全自主體(ti)系(xi)架構,外觀(guan)只比一(yi)(yi)元硬幣稍大一(yi)(yi)點,但其運算性(xing)能是“魂(hun)(hun)芯(xin)一(yi)(yi)號(hao)(hao)”的(de)4.8倍,而(er)且(qie)接口更多(duo)(duo)更好用(yong)(yong),具有(you)相對(dui)良好的(de)應用(yong)(yong)環境和調試手段。比如,“魂(hun)(hun)芯(xin)一(yi)(yi)號(hao)(hao)”當時采用(yong)(yong)的(de)是單核(he)處(chu)理器(qi)、68個運算部件(jian)、600多(duo)(duo)條指(zhi)令(ling)、24Mb存(cun)儲(chu)容(rong)量(liang),而(er)“魂(hun)(hun)芯(xin)二號(hao)(hao)A”在這些方面已(yi)經全面升級,單核(he)變(bian)成了雙核(he),運算部件(jian)擴展到84個,指(zhi)令(ling)增加(jia)到1400多(duo)(duo)條,存(cun)儲(chu)容(rong)量(liang)擴大到48Mb。
“魂芯二號A”到底好在哪?
——擁有當前國際市場上性能最好的DSP核,可靠性、綜合使用成本等全面超越進口同類產品,未來可覆蓋C波段、X波段等更高頻段
美國德州儀(yi)器公司生產(chan)的TMS320C6678芯片,是(shi)目前國際(ji)市(shi)場(chang)上通(tong)用的DSP產(chan)品。與國際(ji)市(shi)場(chang)同類產(chan)品相比,“魂芯二號A”同樣表現(xian)出色,并且實(shi)現(xian)性能的全面超越(yue)。
洪一介紹(shao),“魂芯(xin)二號A”通過軟(ruan)件單核實現(xian)1024浮點FFT (快速傅(fu)里葉變換)運(yun)算(suan)僅需1.6微秒,運(yun)算(suan)效能(neng)(neng)比德州儀器(qi)公(gong)司這一產品(pin)(pin)高3倍,實際(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)為其1.7倍,器(qi)件數據吞吐率(lv)達每秒240Gb。在實際(ji)運(yun)算(suan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)與德州儀器(qi)公(gong)司產品(pin)(pin)相當的(de)情況(kuang)下(xia),功耗下(xia)降三分(fen)之一,在可靠性(xing)(xing)(xing)、綜合使(shi)用(yong)成本等方面(mian)全面(mian)優于進(jin)口同類產品(pin)(pin)。
“國外產(chan)品一般需要通(tong)過(guo)可編(bian)程邏輯陣(zhen)列器件,來(lai)連(lian)接模(mo)擬(ni)數(shu)字(zi)、數(shu)字(zi)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)變換器,‘魂(hun)芯(xin)二(er)號(hao)(hao)A’可與高速(su)模(mo)擬(ni)數(shu)字(zi)、數(shu)字(zi)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)變換器直(zhi)接互聯(lian),具(ju)備相關時序接口,可以實現P波(bo)段射頻直(zhi)采軟件無線(xian)電處理形態。 ”洪一說,“魂(hun)芯(xin)二(er)號(hao)(hao)A”明顯更(geng)好用,未來(lai)可以覆蓋C波(bo)段、X波(bo)段等更(geng)高的頻段。
目前,“魂芯二(er)號A”擁有(you)當前國際(ji)市(shi)場上(shang)性能最好(hao)的(de)DSP核(he),實現了市(shi)場上(shang)同(tong)類(lei)產品性能指標(biao)的(de)超越,榮(rong)獲國家技術(shu)發明專利、軟件(jian)著作權(quan)等科技成果30余項。 “‘魂芯二(er)號A’不僅支(zhi)持多(duo)種協議,而且支(zhi)持片上(shang)網(wang)絡(luo)調(diao)試、遠程調(diao)試,為系統(tong)維護(hu)開發提供便(bian)捷和快速實現手段。”洪(hong)一表示,這一芯片在(zai)數據吞吐(tu)、靈活性、易用性等方面獲得了良好(hao)的(de)平(ping)衡。
成(cheng)功(gong)并非(fei)一(yi)(yi)蹴而就(jiu)。從研發“魂(hun)芯(xin)一(yi)(yi)號”到(dao)推出(chu)(chu)“魂(hun)芯(xin)二號A”,中(zhong)國(guo)(guo)電(dian)科(ke)38所(suo)的(de)(de)科(ke)學家們用了(le)整整12年。 “這(zhe)兩種芯(xin)片(pian)的(de)(de)研發均歷時6年,匯(hui)聚了(le)眾多科(ke)研人員的(de)(de)心血和(he)汗水。”洪一(yi)(yi)坦言,芯(xin)片(pian)的(de)(de)成(cheng)功(gong)推出(chu)(chu)得益(yi)于集團良好的(de)(de)容(rong)錯環境(jing)和(he)豐厚的(de)(de)技術(shu)積累。早在1986年,中(zhong)國(guo)(guo)電(dian)科(ke)38所(suo)就(jiu)推出(chu)(chu)我國(guo)(guo)首款客戶(hu)定制集成(cheng)電(dian)路(lu),目前在集成(cheng)電(dian)路(lu)領域,他們已耕耘了(le)30余年。
“魂芯二號A”有哪些應用前景?
——將廣泛運用于雷達、電子對抗、通信、圖像處理、醫療電子、工業機器人等高密集計算領域,為我國建立自主體系高端DSP產品譜系奠定堅實基礎
高性能(neng)芯(xin)(xin)片被(bei)譽為“工(gong)業糧草”,代(dai)表了(le)一個國(guo)(guo)家信息技(ji)術水平。一直以來,我國(guo)(guo)在高性能(neng)DSP芯(xin)(xin)片方(fang)面始終(zhong)依賴進口(kou),國(guo)(guo)內的(de)(de)廠(chang)商只(zhi)能(neng)進口(kou)芯(xin)(xin)片生產(chan)整機,產(chan)業結(jie)構(gou)在中低端徘徊,尤其在國(guo)(guo)防安全、公共安全、重(zhong)大經濟(ji)安全等領域,“缺芯(xin)(xin)少魂(hun)”成為威脅我國(guo)(guo)國(guo)(guo)防安全和經濟(ji)發(fa)展(zhan)的(de)(de)“心病”。 “魂(hun)芯(xin)(xin)二(er)號A”的(de)(de)推出,表明中國(guo)(guo)電(dian)科38所正在努力破解(jie)這(zhe)種困境。
作為(wei)通用DSP處(chu)理(li)器,“魂芯二號A”將(jiang)廣(guang)泛運用于雷達、電(dian)(dian)子(zi)對(dui)抗、通信、圖像處(chu)理(li)、醫療(liao)電(dian)(dian)子(zi)、工(gong)業機(ji)器人等(deng)高密集計算領(ling)域(yu)。目前,正在(zai)多(duo)種重大裝備以及圖像處(chu)理(li)領(ling)域(yu)中(zhong)推(tui)廣(guang)使(shi)用。洪一介(jie)紹,“魂芯二號A”的(de)推(tui)出,使(shi)得軟件無線(xian)電(dian)(dian)從理(li)想走向現實,芯片功能逐漸取決于軟件算法的(de)更新(xin)成為(wei)可能,為(wei)我國建立自主體系(xi)高端DSP產(chan)品譜(pu)系(xi)奠(dian)定堅(jian)實基礎(chu)。
根據摩爾定律,芯(xin)片每(mei)兩(liang)年更(geng)新一代。每(mei)隔(ge)兩(liang)年,芯(xin)片的性能提升一倍,價格、功耗減少一半。
“我們(men)產(chan)品(pin)迭代會越來越快,但做到金字(zi)塔頂端時,靠一(yi)己之力很難突破,必須凝(ning)心(xin)聚力方能啃下‘硬(ying)(ying)(ying)(ying)骨(gu)頭(tou)’。 ”洪(hong)一(yi)說,他們(men)的(de)(de)(de)(de)夢想是(shi)打(da)造自(zi)主處理架構的(de)(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)件(jian)無線電處理平臺,實現裝備硬(ying)(ying)(ying)(ying)件(jian)統(tong)一(yi),功能取決于(yu)硬(ying)(ying)(ying)(ying)件(jian)上運行的(de)(de)(de)(de)算法軟(ruan)(ruan)件(jian),即硬(ying)(ying)(ying)(ying)件(jian)和軟(ruan)(ruan)件(jian)升級相互(hu)獨立,不(bu)斷完善自(zi)主DSP的(de)(de)(de)(de)生態環(huan)境,為(wei)軍民電子信(xin)息裝備的(de)(de)(de)(de)發(fa)展提供持續的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎支撐。 “國外的(de)(de)(de)(de)封鎖,的(de)(de)(de)(de)確給中國敲(qiao)響(xiang)了警鐘(zhong)。但對(dui)我們(men)而言(yan),首先要不(bu)斷優化算法,提升產(chan)品(pin)性能,讓(rang)產(chan)品(pin)本身更具競(jing)爭力和生命力,只有(you)這(zhe)樣客(ke)戶才會選擇你。 ”洪(hong)一(yi)表示。
·短評·
核心技術要握在自己手里
創(chuang)新是(shi)(shi)引領發展的(de)第(di)一動力。在(zai)當前(qian)激烈的(de)世界(jie)競爭中,核心(xin)技(ji)(ji)術花錢買(mai)不(bu)來(lai),核心(xin)技(ji)(ji)術受制于人是(shi)(shi)最大的(de)隱(yin)患。 “中興事件”的(de)發生,讓“缺芯(xin)少魂”的(de)問題,再次嚴(yan)峻地擺(bai)在(zai)人們(men)(men)面前(qian),也再次提醒我(wo)們(men)(men),解決痛點必(bi)須靠自主創(chuang)新。
中(zhong)國(guo)(guo)電科(ke)38所(suo)最近發布完全自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)“魂芯二號A”高性(xing)能芯片,外觀(guan)雖然只比一(yi)元(yuan)硬幣大(da)一(yi)點,但運算(suan)能力達到每秒千(qian)億次(ci)浮點運算(suan)。這是我國(guo)(guo)科(ke)學家通過自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)創新掌握(wo)核心(xin)科(ke)技的(de)生動實踐,既提振了中(zhong)國(guo)(guo)人自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)創新的(de)信心(xin),也(ye)(ye)充分證(zheng)明只有把核心(xin)技術(shu)(shu)掌握(wo)在(zai)自(zi)(zi)己手中(zhong),才能真正掌握(wo)競爭(zheng)和(he)發展的(de)主(zhu)(zhu)動權(quan)。暫時落(luo)后(hou)不(bu)等于永遠落(luo)后(hou)。面對技術(shu)(shu)壁壘,不(bu)能盲目悲觀(guan),也(ye)(ye)不(bu)必走極端之路。中(zhong)國(guo)(guo)實現高質(zhi)量發展,既要堅定不(bu)移(yi)地堅持改革開放,又(you)要用好國(guo)(guo)際國(guo)(guo)內兩種(zhong)科(ke)技資源,激發國(guo)(guo)人理性(xing)自(zi)(zi)強的(de)心(xin)態與能力,通過自(zi)(zi)力更(geng)生掌握(wo)核心(xin)科(ke)技。(桂運安)
-
科技巨頭試水造芯 芯片廠商受沖擊
繼谷歌、蘋果、亞馬遜自主設計制造AI(人工智能)芯片后,近日臉書也決定加入自主研發AI芯片的陣營,另外BAT中的阿里巴巴和百度也已試水AI芯片制造。2018-04-24 08:28:14
-
辛識平:加速打造“中國芯”
“核心技術是國之重器。”在全國網絡安全和信息化工作會議上,習近平總書記的重要講話道出了億萬國人的心聲。“加速推動信息領域核心技術突破”——這是新時代中國的創新宣言,也是我國廣大科技工作者的鏗鏘誓言。2018-04-22 23:26:14
-
新聞分析:中國如何突破“缺芯”困境
美國商務部近日宣布對中興通訊公司執行為期7年的出口禁令,再度引發關于中國半導體芯片產業核心競爭力的擔憂。中國如何突破“缺芯”之困境,走上一條國產自主可控替代化的發展之路?2018-04-19 21:54:48
-
大數據"坑熟客",技術之罪需規則規避
2018-03-02 08:58:39
-
高質量發展,怎么消除“游離感”?
2018-03-02 08:58:39
-
學校只剩一名學生,她卻堅守了18年
2018-03-01 14:40:53
-
有重大變動!騎共享單車的一定要注意了
2018-03-01 14:40:53
-
2018年,樓市會有哪些新變化?
2018-03-01 09:01:20
?