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国产dsp芯片?5GAI和智能计算等新一代高端芯片急需突破生态瓶颈

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心中的猪
心中的猪 2021-03-16 11:09
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目前,以5G为代表的新基础设施正在成为建设数字中国,网络大国,智慧社会并实现可持续发展目标的武器。

新的基础设施带来了新的出路,而备受关注的芯片产业链的发展也带来了新的机遇。许多专家,学者和公司高管在接受记者采访时表示,与传统芯片相比,新一代的高端芯片(如5G,人工智能和智能计算)是新的基础架构计算引擎,属于新的领域。并且需要建立一个新的生态系统。因此,抓住5G为代表的新兴基础设施市场的机遇,将带动我国芯片产业的创新发展,并长期弥补国内高端芯片的生态弊端。

国内高端芯片迫切需要突破生态瓶颈

高端芯片,特别是处理器芯片,被公认为半导体皇冠上的宝石。最熟悉的处理器是通常称为“大脑芯片”的中央处理单元(CPU)和“图形芯片”的图形处理单元(GPU),以及用于通信,语音,图像处理的数字信号处理器芯片和其他领域。 (DSP)。

业内人士指出,在过去的30年中,人们经历了信息技术的变化,例如数字化,互联网和移动互联网。其背后的主要推动力是以处理器为代表的计算技术的飞速发展。处理器的创新能力在一定程度上反映了一个国家控制新一代信息技术的能力。因此,国产高端芯片特别是CPU,DSP,GPU等新一代处理器以及FPGA芯片的开发势不可挡。

如今,全球高端芯片的核心技术基本上掌握在外国公司手中,而国内高端芯片的核心技术仍处于追赶阶段。这种情况迫切需要改变。

根据国家发展和改革委员会对信息技术基础设施的定义,高端芯片(例如处理器)无疑将成为5G和其他通信网络基础设施,AI和其他新技术基础设施以及智能计算中心和网络的核心引擎。其他计算能力基础架构。数据显示,2019年,我国处理器和控制器进口总额为1,423亿美元,同比增长1 2. 8%。根据专家的分析,从数据的角度来看,我国的处理器,特别是高端处理器芯片,仍然主要依靠进口。主要原因是,我国使用独立指令集的处理器芯片公司规模相对较小,很难撼动英特尔,ARM,Nvidia和德州仪器等国际处理器巨头在该领域中建立的生态优势。时间长了。

据了解,很长一段时间以来,在中国,关于如何开发高端处理器(如CPU)的声音有两种:一种是倡导基于指令集,微体系结构,基于完全独立知识产权的工具链,从而赢得了战略倡议;另一种是支持国内芯片制造商通过合资或高额费用从外国制造商那里获得技术(架构)授权,以迅速占领国内市场。

相关专家表示,后一种模型不具备关键处理器技术的自主创新能力。尽管该模型具有较低的风险和快速的结果,但它不仅无法主动应对潜在的硬件缺陷所造成的潜在安全隐患,而且可持续发展的控制仍由外国制造商控制,几乎没有战略可言可言。

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龙芯科技有限公司董事长胡卫武建议,走“营销技术”之路,通过自主研发掌握CPU核心技术,建立独立可控的信息技术体系

“独立研发的途径是基于独立编写的CPU源代码开发芯片,就像根据自己设计的图纸建造建筑物一样。引入技术的途径是基于源代码开发芯片。所购买的CPU的数量,就像根据所购买的CPU源代码建造建筑物一样。建造建筑物。”胡卫武描述了开发以CPU为代表的国产高端芯片的重要性。

新的基础设施帮助国内高端芯片进入新的轨道

随着我国新基础设施重大措施的推进,在5G,人工智能,物联网和工业互联网领域没有垄断生态。相反,由于相关产业才刚刚起步,中外芯片设计公司面临着在创新轨道的同一起点上采用新架构和构建新生态系统的挑战。

因此,国家信息化专家咨询委员会执行副主任周洪仁建议,在新基础设施建设领域,应优先支持和鼓励使用国内高端芯片。同时,国内高端处理器制造商应充分利用这一东风,通过自主创新提高产品性能,并努力在新基础架构领域构建面向全球市场的,国内独立的计算生态系统。

胡卫武说,目前,以CPU和操作系统为代表的我国高端芯片的独立基础软件和硬件正处于发展的关键阶段。使用独立的基本软件和硬件来支持国家安全和工业发展已成为共识。建立独立于Wintel系统和AA系统的第三甚至第四套信息技术系统和工业生态系统应该成为新基础架构的重要组成部分。

事实上,我国基于独立指令集的高端芯片公司已经开始取得良好的效果。在诸如“信息技术应用创新”项目之类的应用的推动下,独立的基础软件和硬件行业拥有快速的产品迭代,产业链的深度整合和高度活跃的资本的良好势头。 Loongson已广泛应用于政府和企业,安全,金融,能源,运输,教育等各种应用场合,其一般处理性能已达到世界领先的产品水平。

在异构计算领域,中芯(北京)通用处理器技术有限公司不仅推出了基于完全自主的统一指令集平台的嵌入式CPU,DSP和AI IP,打破了国外IP供应商的垄断。 ,而且在异构计算领域国产dsp芯片,特别是在解决异构编程的挑战方面,也进行了自己的创新。 HuaxiaCore基于HuaxiaCore CPU,矢量DSP和张量处理器发布的异构SoC芯片“ Polaris”。张量处理器提供了出色的神经网络加速功能,目前正在智能物流,机器人技术和边缘计算领域得到推广。应用程序。

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Chinachip的首席执行官李可一表示,通过抓住新基础架构带来的发展机遇,依靠创新驱动,并密切关注异构计算等新领域的国际先进水平,我国拥有了有机会实现从高端芯片市场的主要国家到创新国家的历史性突破的机会。

创新已成为高端芯片行业的新热点

在过去的很长一段时间里,集成电路一直强调使用更先进的工艺来实现PPA(即更高的性能,更低的功耗和更小的面积)。中国工程院院士,中国半导体工业协会名誉顾问徐菊岩指出,这个逻辑方向需要加以修正。

分析师表示,在先进工艺节点上设计芯片产品的投资很容易达到数千万美元。在这种情况下,如果芯片的销售没有达到一定规模,那么先进技术的使用将成为少数芯片巨头的专有技术。特权。

因此,采用诸如芯片架构创新和系统创新之类的新技术(例如异构集成,多样化的小芯片和其他新技术)来设计芯片,可以提供更灵活的工艺选择,最经济的资源投资以及更快的上市时间和许多其他好处。

此外,随着人工智能和5G领域异构计算的发展,许多国际巨头已经推出了基于新一代异构计算的“新物种”,其中有些与传统生态学并不完全兼容。例如,英伟达(Nvidia)推出了包括RISC V CPU和神经网络加速器的GPU芯片,赛灵思(Xilinx)推出了集成CPU,DSP和神经网络加速器的FPGA芯片。 Li Keyi表示,异构计算促进了产品线中国际芯片巨头的重新布局,从单处理器或FPGA芯片的设计到考虑到高度灵活性的新一代高端芯片的设计。高性能,并集成了多种架构。

专家表示,每个人都在谈论深度学习和神经网络等AI技术,这些技术需要根据不同的应用场景与感知,数据收集,存储和传输以及安全加密等技术相结合,这意味着AI需要专用将计算单元,CPU和其他处理器,加速器和存储单元以不同的形式异构融合在一起,以形成一个完整的产品。因此,如果没有像CPU这样的处理器芯片,仅深度学习专用芯片就无法支持我国人工智能产业的发展。

根据专家的建议,我国应加强从技术创新到应用生态的高端芯片总体布局,加强5G,工业互联网,智能计算等新基础设施的应用场景和应用数字经济的场景,以及自主创新的核心软件和硬件基础架构。协同集成,努力实现我国5G时代高端芯片产业的历史性超越,为中国对人类产业的新浪潮做出重要贡献。

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