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新基建为国产高端芯片带来新“春风”
2020-05-21 作者: 记者 张汉青 北京报导 来源: 经济参考报

  当下,以5G为代表的新基建正成为扶植数字中国、搜集强国、聪明社会、完成可持续生长目标的利器。

  新基建带来新风口,广受存眷的芯片家当链生长迎来新机会。在接收记者采访时,多位专家学者和公司高管表示,与传统芯片比拟,作为新基建计算引擎的5G、AI和智能计算等新一代高端芯片属于新赛道,须要构建全重生态。是以,捉住以5G为代表的新基建市场机会,将助推我国芯片家当创新生长,弥补经久以来国产高端芯片的生态短板。

  国产高端芯片急需冲破生态瓶颈

  高端芯片,特别是处理器芯片被公认为半导体皇冠上的明珠。个中最为大年夜家熟悉的处理器是俗称“大年夜脑芯片”的中心处理器(CPU)和“图形芯片”的图形处理器(GPU),和用于通信、语音、图象处理等范畴的数字旌旗灯号处理器芯片(DSP)。

  业内人士指出,之前三十年人们经历了数字化、互联网和移动互联网等信息技巧变革,眼前关键的推手就是以处理器为代表的计算技巧的飞速进步,处理器的创新才能在某种程度上反应了一个国度对新一代信息技巧的掌控才能。是以,生长国产高端芯片,特别是CPU、DSP、GPU等新一代处理器和FPGA芯少焉不容缓。

  如今,全球高端芯片的核心技巧根本控制在国外企业手里,而国际高端芯片的核心技巧尚处于追逐阶段,这一近况急需改变。

  根据国度发改委关于信息技巧基本举措措施的定义,处理器等高端芯片无疑成为5G等通信搜集基本举措措施、AI等新技巧基本举措措施、智能计算中间等算力基本举措措施的核心引擎。数据显示,2019年我国处理器及控制器出口金额1423亿美元,同比增长12.8%。专家据此分析,从数据来看,我国处理器特别是高端处理器芯片依然重要依附出口。个中重要缘由是,我国采取自立指令集的处理器芯片公司范围较小,很难撼动Intel、ARM、英伟达、德州仪器等国际处理器巨擘在这一范畴经久以来修建的生态优势。

  据懂得,经久以来国际对若何生长CPU等高端处理器一向存在两种声响:一种是主意基于完全自立知识产权的指令集、微架构、对象链等核心技巧的CPU研发,从而博得计谋主动权;另外一种是支撑国际芯片厂商经过过程合伙或高额付费取得国外厂商的技巧(架构)授权,快速占据一部分国际市场。

  相干专家表示,明显后一种形式不具有处理器关键技巧的自立创新才能。这类形式固然风险低、见效快,但不只没法主动应对潜伏硬件缺点形成的安然隐患,并且持续生长的控制权依然操控在国外厂商手中,几无计谋主动权可言。

  龙芯中科技巧无限公司董事长胡伟武建议,走“市场带技巧”的门路,经过过程自立研发控制CPU的核心技巧,建立自立可控的信息技巧体系。

  “自立研发道路基于自立编写的CPU源代码研制芯片,就像基于本身设计的图纸盖楼。引进技巧道路则是经过过程基于买来的CPU源代码研制芯片,就像基于买来的图纸盖楼。” 胡伟武如许描述生长以CPU为代表的国产高端芯片的重要性。

  新基建助推国产高端芯片进入新赛道

  随着我国新基建严重年夜办法的推动,在5G、人工智能、物联网、工业互联网等范畴,并没有出现垄断的生态。恰好相反,由于相干家当方才起步,中外芯片设计公司在创新赛道的同一路跑线上,都面对着采取新架构、构建重生态的挑衅。

  是以,国度信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁建议,在新基建范畴应当优先支撑和鼓励采取国产高端芯片。同时,国产高端处理器厂商更应借助这一春风,经过过程自立创新晋升产品性能,力争在新基建范畴构建国产自立、面向全球市场的计算生态。

  胡伟武表示,今朝以CPU和操作体系为代表的我国高端芯片的自立基本软硬件正处在关键生长阶段。用自立基本软硬件支撑国度安然和家当生长曾经成为共鸣。扶植自力于Wintel体系和AA体系外的第三套乃至第四套信息技巧体系和家当生态,应当作为新基建的重要构成部分。

  现实上,我国基于自立指令集的高端芯片公司曾经开端取得不错的成就。在“信息技巧应用创新”工程等应用的牵引下,自立基本软硬件家当出现产品快速迭代、家当链深度融合、本钱高度活泼的优胜势头。龙芯在政企、安然、金融、动力、交通、教导等各个应用处景中都有了广泛应用,通用处理性能达到产等级的世界先辈程度。

  而在异构计算范畴,华夏芯(北京)通用处理器技巧无限公司不只推出了基于全自立同一指令集平台的嵌入式CPU、DSP和AI IP,打破了国外IP厂商的垄断,并且在异构计算范畴特别是处理异构编程的挑衅方面,做出本身的创新。华夏芯发布的基于华夏芯CPU、矢量DSP和张量处理器的异构SoC芯片“北极星”,张量处理器供给优良的神经搜集加快才能,今朝正在聪明物流、机械人、边沿计算等范畴停止推行应用。

  华夏芯CEO李科奕表示,捉住新基建带来的生长机会,依附创新驱动,在异构计算等新赛道紧盯国际先辈程度,我国完全无机会完成从高端芯片市场大年夜国到创新强国的汗青性冲破。

  创新成为高端芯片行业新热点

  之前很长时间里,集成电路一向强调经过过程采取更先辈的工艺完成PPA(即更高的性能、更低的功耗、更小的面积)。中国工程院院士、中国半导体行业协会荣誉参谋许居衍指出,这个逻辑偏向到了须要修改的时辰了。

  分析人士表示,在先辈工艺节点设计一款芯片产品的投入动辄数切切美元,在这类情况下,假设芯片销量达不到必定范围,采取先辈工艺就变成多数芯片巨擘的专属特权了。

  是以,采取芯片架构创新、体系创新等新技巧,例如异质集成、多样化芯粒(chiplet)等新技巧设计芯片,可以供给更灵活的工艺选择、最经济的资本投入和更快速的上市时间等诸多好处。

  另外,随着异构计算在人工智能、5G等范畴的生长,很多国际巨擘推出了基于新一代异构计算的“新物种”,个中有些创新与传统的生态其实不完全兼容。比方,英伟达推出了包含RISC V CPU和神经搜集加快器的GPU芯片,赛灵思推出了融合CPU、DSP和神经搜集加快器的FPGA芯片。据李科奕简介,异构计算推动了国际芯片巨擘在产品线上重新构造,从设计单一的处理器或FPGA芯片改变到设计兼顾高灵活性和高性能、集成多种架构的新一代高端芯片。

  专家表示,大年夜家议论比较多的深度进修、神经搜集等AI技巧,须要根据不合的应用处景,与感知、数据收集、存储和传输、安然加密等技巧结合起来,也就是须要将AI公用计算单位和CPU等其他处理器、加快器、存储器单位经过过程不合情势异构融合在一路,才能构成一个完全的产品。是以,假设没有CPU等处理器芯片,单靠深度进修的公用芯片是没法支撑我国人工智能家当生长的。

  根据专家的建议,我国应加强高端芯片从技巧创新到应用生态的周全构造,加强5G、工业互联网、智能计算等新基建和数字经济的应用处景与自立创新的核心软硬件底层架构的协同整合,尽力完成我国高端芯片家当在5G时代的汗青性超出,为人类新一波家当海潮做出源自于中国的重要供献。

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