中國魂芯二號(hào)A，中國芯片的驕傲

最近由中國電科38所研發(fā)的DSP芯片-魂芯二號(hào)A可謂是刷新了國人對(duì)中國芯的認(rèn)識(shí)，它在一秒鐘內(nèi)能完成千億次浮點(diǎn)操作運(yùn)算，單核性能超過當(dāng)前國際市場(chǎng)上同類芯片性能4倍，但就看性能而言，就足以秒殺一切，真是大快國人之心呀！

接下來，小編就為大家詳細(xì)介紹一下魂芯二號(hào)A。

? ? ? ? “魂芯二號(hào)A”采用全自主體系架構(gòu)，通過單核變多核、擴(kuò)展運(yùn)算部件、升級(jí)指令系統(tǒng)、擴(kuò)大存儲(chǔ)容量、加大數(shù)據(jù)并行、豐富調(diào)試手段、擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域等手段，使器件性能千億次浮點(diǎn)運(yùn)算同時(shí)，具有相對(duì)良好的應(yīng)用環(huán)境和調(diào)試手段。

同時(shí)，器件配置了相對(duì)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)吞吐率能力，達(dá)240Gbps，支持RapidI/O、PCIE、JESD204B等多種協(xié)議，支持片上網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、遠(yuǎn)程調(diào)試，為系統(tǒng)維護(hù)開發(fā)提供便捷和快速實(shí)現(xiàn)手段。

作為通用DSP處理器，“魂芯二號(hào)A”將廣泛運(yùn)用于雷達(dá)、電子對(duì)抗、通信、圖像處理、醫(yī)療電子、工業(yè)機(jī)器人等高密集計(jì)算領(lǐng)域。目前，正在多種重大裝備以及圖像處理領(lǐng)域中推廣使用。

就拿美國德州儀器公司來講，其生產(chǎn)的TMS320C6678芯片，是目前國際市場(chǎng)上通用的DSP產(chǎn)品。但是即便如此，放在魂芯二號(hào)A面前，其性能根本不足為提，“魂芯二號(hào)A”運(yùn)算效能比德州儀器公司TMS320C6678提高3倍，實(shí)際性能為其1.7倍，功耗下降三分之一，在可靠性、綜合使用成本等方面全面優(yōu)于進(jìn)口同類產(chǎn)品。

可以說這是一個(gè)重要的里程碑：中國在DSP芯片領(lǐng)域已經(jīng)趕超業(yè)界巨頭-TI公司。

全面超越前任-魂芯一號(hào)

魂芯一號(hào)”每秒能完成300億次浮點(diǎn)運(yùn)算或80億次浮點(diǎn)乘法累加運(yùn)算，屬于真正的中國“芯”、民族“魂”，其成功應(yīng)用打破了國外高性能芯片在中國的壟斷地位，并被成功應(yīng)用在我國空警-500預(yù)警機(jī)雷達(dá)等多個(gè)國防科技裝備上。

“魂芯一號(hào)”是高性能浮點(diǎn)32位數(shù)字信號(hào)處理器芯片，性能很高，體積卻僅比1元硬幣稍大一點(diǎn)。由中國雷達(dá)專家吳曼青團(tuán)隊(duì)研制成功、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 2012年11月“魂芯一號(hào)”已經(jīng)完成測(cè)試，2013年正式投入應(yīng)用。這是中國在DSP芯片領(lǐng)域邁出的堅(jiān)實(shí)的一步，它不僅僅標(biāo)志著中國DSP芯片邁向國產(chǎn)的第一步，同樣是中國DSP芯走向領(lǐng)先的鋪墊性一步，意義非同小可。

“魂芯一號(hào)”使中國雷達(dá)數(shù)字系統(tǒng)有了“中國芯”，實(shí)現(xiàn)了重大跨越。

中國電科38所副總工程師洪一介紹，“魂芯一號(hào)”是完全自主研發(fā)的產(chǎn)品，可謂真正的中國“芯”、民族“魂”，而每秒鐘運(yùn)算300億次的“高性能”，不僅能與國際市場(chǎng)同類產(chǎn)品相媲美，甚至還超過了國際上目前通用的一些產(chǎn)品。這體現(xiàn)了中國芯片工程師的一種不為落后、敢為人先的自信，同時(shí)也包含著中國芯幾十年制造歷程的心酸。

成功并非一蹴而就。從研發(fā)“魂芯一號(hào)”到推出“魂芯二號(hào)A”，中國電科的科學(xué)家們用了整整12年。對(duì)于這實(shí)現(xiàn)正式超越的第二步，中國的科研團(tuán)隊(duì)整整用了6年的時(shí)間，通過“魂芯一號(hào)”實(shí)際使用過程的不斷迭代和磨合，完成了“魂芯”家族的第二代產(chǎn)品——“魂芯二號(hào)A”的設(shè)計(jì)。這其中匯聚了眾多科研人員的心血和汗水，真是來之不易呀！

“魂芯二號(hào)A”相對(duì)于“魂芯一號(hào)”，性能提升了6倍，單核實(shí)現(xiàn)1K點(diǎn)FFT僅需1.6us。

魂芯DSP核是當(dāng)前市場(chǎng)上性能最高DSP核，實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)上同類產(chǎn)品性能指標(biāo)的超越，目前榮獲國家技術(shù)發(fā)明專利、軟件著作權(quán)等科技成果共計(jì)30余項(xiàng)。

? ? ? ?該芯片由中國電科38所完全自主設(shè)計(jì)，在一秒鐘內(nèi)能完成千億次浮點(diǎn)運(yùn)算，單核性能超過當(dāng)前國際市場(chǎng)上同類處理核的4倍，其可與高速ADC、DAC直接互連，具備相關(guān)時(shí)序接口，可以實(shí)現(xiàn)P波段射頻直采軟件無線電處理形態(tài)?！盎晷径?hào)A”的推出，使得軟件無線電從理想走向現(xiàn)實(shí)，人們夢(mèng)想著系統(tǒng)功能主要取決于軟件算法成為可能，同時(shí)為我國建立自主體系高端DSP產(chǎn)品譜系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

從趕超到引領(lǐng)-中國電科人的努力與堅(jiān)持

我們產(chǎn)品迭代會(huì)越來越快，但做到金字塔頂端時(shí)，靠一己之力很難突破，必須凝心聚力方能啃下‘硬骨頭’?！敝袊娍剖紫茖W(xué)家、“魂芯二號(hào)A”總設(shè)計(jì)師洪一說，他們的夢(mèng)想是打造自主處理架構(gòu)的軟件無線電處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)裝備硬件統(tǒng)一，功能取決于硬件上運(yùn)行的算法軟件，即硬件和軟件升級(jí)相互獨(dú)立，不斷完善自主DSP的生態(tài)環(huán)境，為軍民電子信息裝備的發(fā)展提供持續(xù)的基礎(chǔ)支撐。

“國外的封鎖，的確給中國敲響了警鐘。但對(duì)我們而言，首先要不斷優(yōu)化算法，提升產(chǎn)品性能，讓產(chǎn)品本身更具競(jìng)爭(zhēng)力和生命力，只有這樣客戶才會(huì)選擇你?！焙橐槐硎?。

未來，中國電科將繼續(xù)進(jìn)一步拓展魂芯自主技術(shù)體系和產(chǎn)品譜系，并從指令集、體系結(jié)構(gòu)等處理器最底層支持各類人工智能算法，用最優(yōu)的能量效率實(shí)現(xiàn)單體及群體人工智能，打造面向不同應(yīng)用領(lǐng)域的自主處理平臺(tái)、完善自主DSP的生態(tài)環(huán)境，為軍、民電子信息裝備的發(fā)展提供持續(xù)的基礎(chǔ)支撐。

? ? ? ?確實(shí)，傳統(tǒng)的芯片巨頭仍舊在不斷的努力，它們同樣嗅到了人工智能時(shí)代的味道，所以未來在DSP芯片領(lǐng)域，中國電科人面臨的不僅僅是來自于自己（魂芯系列）的挑戰(zhàn)，還面臨著芯片巨頭TI、Intel、AMD等的挑戰(zhàn)，要想實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑，必須快人一步。而且，中國必須逐漸依據(jù)芯片研發(fā)的基礎(chǔ)，逐漸形成自己的自主芯片生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)良好而又健康的成長，這是比較關(guān)鍵的一環(huán)。要實(shí)現(xiàn)中國芯的全面領(lǐng)跑，單靠一家企業(yè)是不可能的，唯有眾多的芯片制造巨頭的崛起，才能打造中國芯帝國！

? ? ? ? ?中國芯片的未來仍舊任重而道遠(yuǎn)！但是，我們已經(jīng)行駛在正確的路上，目標(biāo)終將到達(dá)！