曾經如日中天的中興通訊或許不會想到,一枚小小的芯片按下了企業(yè)快速發(fā)展的“暫停鍵”:美國商務部日前宣布,7年內禁止美國企業(yè)向中興通訊出售任何電子技術或通訊元件。
突如其來的中興危機折射出我國通信產業(yè)“缺芯少魂”的尷尬處境。未來“中興們”何去何從?“中國芯”彎道超車的集結號已經吹響。中國科學院自動化研究所王東琳團隊日前正式對外宣布,其歷時九年研制出了具有自主知識產權的5G通信設備強大“心臟”——UCP(通用通信芯片)內核,在計算能力和性能功耗比方面具有國際領先水平。
基站、光通信、手機,這三項是中興的主營業(yè)務。美國的一紙禁令究竟意味著什么?透過一組數據或可管窺一斑。根據有關報道,僅中興智能手機產品中就有一半以上使用的是高通芯片。
而這只是冰山一角。“國產芯片目前主要應用于消費領域,在通信、軍事等行業(yè)應用中,與國外產品差距明顯,諸多短板造就了我國高端芯片受制于人的局面。”中科院西安光機所副研究員、中科創(chuàng)星創(chuàng)始人米磊說。
米磊的擔憂并非多余?!?017年中國集成電路產業(yè)分析報告》顯示,當前我國核心集成電路國產芯片占有率較低,在計算機、移動通信終端等領域,國產芯片占有率幾近為零。
以此次中興被制裁的用于光通訊領域的光模塊為例,光模塊中包括光芯片(即激光器、光探測器),還有電芯片(即激光驅動器、放大器等)。目前低速的光芯片和電芯片(≤10Gbps)實現了國產,但高速的光芯片和電芯片(≥25Gbps)全部依賴進口。
“內核是芯片的核心,UCP是針對移動通信領域需求的增強型內核,在同等能耗下可釋放出比傳統(tǒng)架構大得多的計算能力,可滿足新時代對極大計算能力和極低功耗的雙重渴求,引領我國在高密集度計算與數據處理領域實現彎道超車。”中國科學院特聘研究員、自動化研究所原所長王東琳表示。
5G時代,萬物互聯的需求對計算能力提出了新的挑戰(zhàn)。王東琳說,無線通信領域對信號處理速度和低功耗要求極高,以往很多高端設備大都采用ASIC(依照特定應用算法設計架構的硬加速電路)和高性能FPGA方案來應對,但這使得設備相對固化,無法適應通信領域信號編碼體制、算法不斷演進的需求。是否存在一種處理器(芯片的一種)既能保持高度可編程特點又能在性能功耗比上接近ASIC,即真正實現“軟件定義無線電”?這一直是無線電業(yè)界的一個夢想。
如今,隨著UCP內核的研發(fā)成功,這一夢想又向前邁進了一步。根據王東琳提供的數據,UCP內核突破了英特爾等傳統(tǒng)芯片架構的桎梏,通過架構創(chuàng)新擁有了高密集度計算能力:單核就可以實現每秒2.5GBPS的LDPC(5G標準采用的數據信道編碼技術)譯碼和50GBPS的LDPC編碼能力,每秒可以完成4G點16位定點復數FFT運算。
這是什么概念?王東琳解釋說:“UCP是目前國際上最強大的5G通信數字基帶處理內核,可以用作5G宏基站芯片和手機芯片的核心。同時也是國際領先的、在可接受代價下實現全軟件定義5G數字基帶處理的芯片內核,這在標準框架下算法細節(jié)不斷演進的5G時代具有極強的生命力和應用前景?!?/p>
他介紹,除了UCP內核外,我們還研制了多款高性能內核,不僅可以滿足移動通信領域應用需求,還可以在超級計算、高性能服務器等國家戰(zhàn)略領域以及智慧城市與社會安全、消費類電子如超高清智能電視、超靈敏超高速照相與攝像、智能家居等領域起到服務產業(yè)創(chuàng)新的作用。(經濟日報-中國經濟網記者 沈慧)