中国电科14所牵头研制的华睿2号DSP芯片顺利通过工信部组织的“核高基”课题正式验收,成为国家十二五“核高基”重大专项高端芯片中首个通过验收的DSP项目,标志着我国在高端DSP研制领域再次取得重大突破,为我国自主芯片谱系增加了浓墨重彩的一笔。
据悉,国家“核高基”重大专项是2006年国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中与载人航天、探月工程并列的16个重大科技专项之一。在工信部的统一部署下,“十一五”和“十二五”期间,中国电科持续承担了“核高基”重大专项研制任务,突破了高端DSP研发核心技术,实现了“核高基”研制成果的批量应用,在重大工程及装备中取得显著成效。
本次通过验收的华睿2号DSP为全自主设计芯片,在研发过程中突破了多核异构架构、自主指令集、动态可重构、矢量化编译等10余项核心技术,取得发明专利、布图设计和软件著作权等知识产权40余项。
芯片工作主频为1GHz,每秒可完成4000亿次浮点运算,支持64位标准双精度。与华睿1号相比,华睿2号实现了工作主频提升1倍、运算能力提升6倍、从点到面的全国产化软件生态链等十大提升,芯片内集成了4个自主创新设计的可重构处理核,支持典型信号处理算法硬件加速,综合处理性能优于国际主流DSP芯片,可支持中国电科32所ReWorks操作系统和人大金仓嵌入式数据库,建立了从编译器到操作系统的全国产化软件生态链,极大提升了应用开发便捷性。
在四年芯片研制和两年应用验证中,华睿2号DSP形成了以芯片为核心,以整机设备为载体的完整产品线,能提供从芯片、软件、模块、平台到系统的整体解决方案。同时,面向不同性能需求的应用,还形成了华睿2号高端、中端等系列化产品,可广泛在安防监控、安全计算机等民用领域和雷达、通信、电子对抗等军用领域全面推广应用。
以上来源中国电科,以下为科普。
DSP即Digital Signal Processing,意思是数字信号处理,无论对于军用或民用,DSP在设备后端数据处理中都扮演着关键角色。
为解决国产雷达的无“芯”之痛,国家设立“核高基”重大专项“面向高计算密集度应用的嵌入式DSP”课题,“华睿1号” DSP芯片开始孕育。
2009年初,“华睿1号”列入国家“核高基”重大专项;2009 年8 月完成芯片系统设计;2009 年12月完成芯片物理设计;2010 年6月完成芯片封装及成测;2010 年12 月芯片测试工作完成;2012年,“华睿1号”通过验收。
“华睿1号”芯片集成了4个高性能DSP处理器核,支持32/64位浮点运算和8/16/32/64位定点运算,具有4MB分布式共享二级Cache,以及2个64位带ECC的DDR2/3内存控制器,采用65nm CMOS工艺,工作主频为550MHz,处理能力32GFMACS,功耗为10W。
“华睿2号”为八核异构架构,采用了超标量结构、SIMD向量处理、可重构加速处理等技术,峰值处理能力达到400Gflops。更多性能介绍看本文上面。下一步将在“华睿3号”上采用更为先进的制造工艺,进一步提高主频,以提高通用性能。在专用性能方面采用流处理器方式,提高专用计算的性能,同时降低功耗。
附录:《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的重点领域、重大专项、前沿技术、基础研究:
1. 重点领域:能源、水和矿产资源、环境、农业、制造业、交通运输业、信息产业及现代服务业、人口与健康、城镇化与城市发展、公共安全、国防。
2. 重大专项:
(1)核心电子器件、高端通用芯片及基础软件;
(2)极大规模集成电路制造技术及成套工艺;
(3)新一代宽带无线移动通信;
(4)高档数控机床与基础制造技术;
(5)大型油气田及煤层气开发;
(6)大型先进压水堆及高温气冷堆核电站;
(7)水体污染控制与治理;
(8)转基因生物新品种培育;
(9)重大新药创制;
(10)艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治;
(11)大型飞机;
(12)高分辨率对地观测系统;
(13)载人航天与探月工程。
3. 前沿技术:
(1)生物技术:靶标发现技术、动植物品种与药物分子设计技术、基因操作和蛋白质工程技术、基于干细胞的人体组织工程技术、新一代工业生物技术;
(2)信息技术:智能感知技术、自组织网络技术、虚拟现实技术;
(3)新材料技术:智能材料与结构技术、高温超导技术、高效能源材料技术;
(4)先进制造技术:极端制造技术、智能服务机器人、重大产品和重大设施寿命预测技术;
(5)先进能源技术:氢能及燃料电池技术、分布式供能技术、快中子堆技术、磁约束核聚变;
(6)海洋技术:海洋环境立体监测技术、大洋海底多参数快速探测技术、天然气水合物开发技术、深海作业技术;
(7)激光技术;
(8)空天技术。
4. 基础研究
(1)人类健康与疾病的生物学基础
(2)农业生物遗传改良和农业可持续发展中的科学问题
(3)人类活动对地球系统的影响机制
(4)全球变化与区域响应
(5)复杂系统、灾变形成及其预测控制
(6)能源可持续发展中的关键科学问题
(7)材料设计与制备的新原理与新方法
(8)极端环境条件下制造的科学基础
(9)航空航天重大力学问题
(10)支撑信息技术发展的科学基础