▲圖為“魂芯二號A”樣品展示。 (資料圖片)
一枚僅比一元硬幣稍大一點的晶片， 卻擁有每秒千億次浮點運算的強大功能……4月23日， 中國電科38所發佈了這一令人振奮的研究成果。
“未來， 從技術角度來說， 我們要構建一個全軟體化的處理平臺， 首先努力把產品進行譜系化和系列化；其次要細化應用領域， 讓‘魂芯’系列晶片更高效， 更有競爭力， 為人工智慧計算、大資料計算等提供強有力的支撐。 ”4月24日上午， 在中國電科38所的辦公室裡， 中國電科首席科學家、“魂芯二號A”總設計師洪一接受了本報記者的獨家專訪。
“魂芯二號A”意味著什麼？——“中國芯”每秒運算千億次，
4月23日， 中國電科38所在福州舉行的首屆數字中國建設峰會上， 隆重發佈了實際運算性能市場同類產品最強的數位訊號處理器——“魂芯二號A”。 該晶片由38所完全自主設計， 每秒能完成千億次浮點操作運算， 單核性能超過當前國際市場上同類晶片核性能的2.5倍。 “中興事件”發生後， 這一“中國芯”的推出， 更是受到社會各界的廣泛關注。
“中國人可以做出自己的晶片， ‘魂芯一號’‘魂芯二號A’的陸續推出， 充分驗證了國產處理器的可用性和可靠性。 ”洪一表示。
2012年， 中國電科38所推出我國自主研發的首款實用型高性能浮點通用DSP(數位訊號處理器)晶片——“魂芯一號”。
“與‘魂芯一號’相比， ‘魂芯二號A’的性能和普適性更好， 目前已具備量產能力。 ”洪一透露， “魂芯一號”是我國首款從指令集、體系結構、開發環境均自主設計的DSP晶片， “魂芯二號A”同樣採用全自主體系架構，
——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
美國德州儀器公司生產的TMS320C6678晶片， 是目前國際市場上通用的DSP產品。 與國際市場同類產品相比， “魂芯二號A”同樣表現出色， 並且實現性能的全面超越。
洪一介紹， “魂芯二號A”通過軟體單核實現1024浮點FFT (快速傅裡葉變換)運算僅需1.6微秒， 運算效能比德州儀器公司這一產品高3倍， 實際性能為其1.7倍， 器件資料吞吐率達每秒240Gb。 在實際運算性能與德州儀器公司產品相當的情況下， 功耗下降三分之一， 在可靠性、綜合使用成本等方面全面優於進口同類產品。
“國外產品一般需要通過可程式設計邏輯陣列器件， 來連接類比數位、數位類比信號變換器， ‘魂芯二號A’可與高速類比數位、數位類比信號變換器直接互聯， 具備相關時序介面， 可以實現P波段射頻直采軟體無線電處理形態。 ”洪一說， “魂芯二號A”明顯更好用， 未來可以覆蓋C波段、X波段等更高的頻段。
目前， “魂芯二號A”擁有當前國際市場上性能最好的DSP核， 實現了市場上同類產品性能指標的超越，榮獲國家技術發明專利、軟體著作權等科技成果30余項。 “‘魂芯二號A’不僅支援多種協定，而且支援片上網路調試、遠端調試，為系統維護開發提供便捷和快速實現手段。”洪一表示，這一晶片在資料吞吐、靈活性、易用性等方面獲得了良好的平衡。
成功並非一蹴而就。從研發“魂芯一號”到推出“魂芯二號A”，中國電科38所的科學家們用了整整12年。 “這兩種晶片的研發均歷時6年，彙聚了眾多科研人員的心血和汗水。”洪一坦言，晶片的成功推出得益於集團良好的容錯環境和豐厚的技術積累。早在1986年，中國電科38所就推出我國首款客戶定制積體電路，目前在積體電路領域，他們已耕耘了30餘年。
“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、影像處理、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
高性能晶片被譽為“工業糧草”，代表了一個國家資訊技術水準。一直以來，我國在高性能DSP晶片方面始終依賴進口，國內的廠商只能進口晶片生產整機，產業結構在中低端徘徊，尤其在國防安全、公共安全、重大經濟安全等領域，“缺芯少魂”成為威脅我國國防安全和經濟發展的“心病”。 “魂芯二號A”的推出，表明中國電科38所正在努力破解這種困境。
作為通用DSP處理器，“魂芯二號A”將廣泛運用于雷達、電子對抗、通信、影像處理、醫療電子、工業機器人等高密集計算領域。目前，正在多種重大裝備以及影像處理領域中推廣使用。洪一介紹，“魂芯二號A”的推出，使得軟體無線電從理想走向現實，晶片功能逐漸取決於軟體演算法的更新成為可能，為我國建立自主體系高端DSP產品譜系奠定堅實基礎。
根據摩爾定律，晶片每兩年更新一代。每隔兩年，晶片的性能提升一倍，價格、功耗減少一半。
“我們產品反覆運算會越來越快，但做到金字塔頂端時，靠一己之力很難突破，必須凝心聚力方能啃下‘硬骨頭’。 ”洪一說，他們的夢想是打造自主處理架構的軟體無線電處理平臺，實現裝備硬體統一，功能取決於硬體上運行的演算法軟體，即硬體和軟體升級相互獨立，不斷完善自主DSP的生態環境，為軍民電子資訊裝備的發展提供持續的基礎支撐。 “國外的封鎖，的確給中國敲響了警鐘。但對我們而言，首先要不斷優化演算法，提升產品性能，讓產品本身更具競爭力和生命力，只有這樣客戶才會選擇你。 ”洪一表示。
·短評·核心技術要握在自己手裡創新是引領發展的第一動力。在當前激烈的世界競爭中，核心技術花錢買不來，核心技術受制於人是最大的隱患。 “中興事件”的發生，讓“缺芯少魂”的問題，再次嚴峻地擺在人們面前，也再次提醒我們，解決痛點必須靠自主創新。
中國電科38所最近發佈完全自主研發的“魂芯二號A”高性能晶片，外觀雖然只比一元硬幣大一點，但運算能力達到每秒千億次浮點運算。這是我國科學家通過自主創新掌握核心科技的生動實踐，既提振了中國人自主創新的信心，也充分證明只有把核心技術掌握在自己手中，才能真正掌握競爭和發展的主動權。暫時落後不等於永遠落後。面對技術壁壘，不能盲目悲觀，也不必走極端之路。中國實現高品質發展，既要堅定不移地堅持改革開放，又要用好國際國內兩種科技資源，激發國人理性自強的心態與能力，通過自力更生掌握核心科技。
成功並非一蹴而就。從研發“魂芯一號”到推出“魂芯二號A”，中國電科38所的科學家們用了整整12年。 “這兩種晶片的研發均歷時6年，彙聚了眾多科研人員的心血和汗水。”洪一坦言，晶片的成功推出得益於集團良好的容錯環境和豐厚的技術積累。早在1986年，中國電科38所就推出我國首款客戶定制積體電路，目前在積體電路領域，他們已耕耘了30餘年。
“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、影像處理、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
高性能晶片被譽為“工業糧草”，代表了一個國家資訊技術水準。一直以來，我國在高性能DSP晶片方面始終依賴進口，國內的廠商只能進口晶片生產整機，產業結構在中低端徘徊，尤其在國防安全、公共安全、重大經濟安全等領域，“缺芯少魂”成為威脅我國國防安全和經濟發展的“心病”。 “魂芯二號A”的推出，表明中國電科38所正在努力破解這種困境。
作為通用DSP處理器，“魂芯二號A”將廣泛運用于雷達、電子對抗、通信、影像處理、醫療電子、工業機器人等高密集計算領域。目前，正在多種重大裝備以及影像處理領域中推廣使用。洪一介紹，“魂芯二號A”的推出，使得軟體無線電從理想走向現實，晶片功能逐漸取決於軟體演算法的更新成為可能，為我國建立自主體系高端DSP產品譜系奠定堅實基礎。
根據摩爾定律，晶片每兩年更新一代。每隔兩年，晶片的性能提升一倍，價格、功耗減少一半。
“我們產品反覆運算會越來越快，但做到金字塔頂端時，靠一己之力很難突破，必須凝心聚力方能啃下‘硬骨頭’。 ”洪一說，他們的夢想是打造自主處理架構的軟體無線電處理平臺，實現裝備硬體統一，功能取決於硬體上運行的演算法軟體，即硬體和軟體升級相互獨立，不斷完善自主DSP的生態環境，為軍民電子資訊裝備的發展提供持續的基礎支撐。 “國外的封鎖，的確給中國敲響了警鐘。但對我們而言，首先要不斷優化演算法，提升產品性能，讓產品本身更具競爭力和生命力，只有這樣客戶才會選擇你。 ”洪一表示。
·短評·核心技術要握在自己手裡創新是引領發展的第一動力。在當前激烈的世界競爭中，核心技術花錢買不來，核心技術受制於人是最大的隱患。 “中興事件”的發生，讓“缺芯少魂”的問題，再次嚴峻地擺在人們面前，也再次提醒我們，解決痛點必須靠自主創新。
中國電科38所最近發佈完全自主研發的“魂芯二號A”高性能晶片，外觀雖然只比一元硬幣大一點，但運算能力達到每秒千億次浮點運算。這是我國科學家通過自主創新掌握核心科技的生動實踐，既提振了中國人自主創新的信心，也充分證明只有把核心技術掌握在自己手中，才能真正掌握競爭和發展的主動權。暫時落後不等於永遠落後。面對技術壁壘，不能盲目悲觀，也不必走極端之路。中國實現高品質發展，既要堅定不移地堅持改革開放，又要用好國際國內兩種科技資源，激發國人理性自強的心態與能力，通過自力更生掌握核心科技。