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兆芯,努力打开“芯”结 (2018.12.18)

劳动报 陈宁

作为改革开放的前沿阵地,上海在2017年实现了集成电路产业实现速度质量“双丰收”。据市经信委统计,2017年,本市芯片设计业实现销售约440亿元,同比增长近20%;芯片制造业实现销售近300亿元,同比增长约8%;装备材料业实现销售超过150亿元,同比增长超过30%,成为带动本市IC产业快速发展的“三驾马车”。多项科研成果、多款应用产品、一批研发人才,让行业看到了打开“芯结”的曙光。

60多项GPU专利 “没点拼劲很难做到”

很多人知道CPU,却不知道GPU,就像很多人知道网络黑客软件攻击,却不知攻不破的是硬件里的核一样,硬件内核才是核心,才是关键。在中国集成电路产业领袖之都张江高科技园区,有一位热爱做硬件内核架构设计的科技高端“匠”才,15年前就看到计算机技术图形芯片(GPU)才是核心关键技术。这个人便是上海兆芯集成电路有限公司架构设计总监王渊峰。

有着大部分技术人才特有的“羞涩”,王渊峰在接受采访时略显紧张。但谈起他熟悉技术的时候,他俨然变成了另一种风格,介绍起来就滔滔不绝。

他首先给记者普及了什么是GPU。王渊峰讲解到,GPU,即图形处理器。它与主流处理器CPU区别在于架构处理方式的不同。CPU是串行处理,目前16—32核就已达到民用上限了,而GPU本质是并行处理方式,可以达到数千核。相对于CPU的通用计算,GPU更擅长于科学计算领域,在神经网络、大数据计算、人工智能,几何图形处理中的游戏、高清视频存在着大量的数据计算的并行性和密集型,GPU的并行处理方式可以加速计算的速度。

信息技术时代,什么才是最安全最核心的技术?毕业于复旦大学计算机软件与理论博士专业的王渊峰得出的答案是芯片。“软件都要通过硬件执行,所以最安全最核心的还是硬件,是一颗一颗芯片,是计算机科学中芯片架构研发。”这是王渊峰在进行职业选择时的初衷———只有最底层的技术才是真正的自主可控。要掌握未来科技革命的选择权和话语权,就要主动掌握最底层最核心的技术。

如果把小小芯片比作一座大楼的话,架构设计师更像这座大楼的设计师。王渊峰带领团队负责整座大楼的结构设计,包括这座大楼实现什么样的功能,智能中控系统怎么摆放等整套体系结构的设计。

事实上,一颗芯片的诞生比盖楼复杂,背后则是王渊峰和他的团队辛勤付出的心血。在兆芯,加班加点,7×24小时处于待命状态是常有的事。“在我们这里,凡事不能差不多,必须要保证产品100%能工作,如果没有点拼劲很难做到。”王渊峰感慨道。作为GPU架构设计总监,他曾经面对国外数次高薪聘请却毫不动心。从2008年他带队研发设计出我国第一款支持微软DX10标准的GPU,到支持国产服务器操作系统GPU的研发,王渊峰在中国内地、中国台湾、美国获得8项图形架构发明专利。他带领的团队在世界范围内获得了60多项图形处理领域的高质量发明专利,为中国的GPU研发铸造了厚实的知识产权防火墙。

国产CPU实现量产追赶的脚步永不松懈

说起芯片,其实我们每天都会接触到,当刷交通卡乘地铁抑或是用银行卡结账,每台刷卡设备都有一个CPU,即中央处理器,它是所有电子信息设备的大脑,通过它进行运算、控制、调度,实现电子设备的所有功能。同样,我们每天办公使用的电脑,也要通过CPU实现各项操作和功能,相对其他电子设备,电脑用的CPU技术门槛最高,研发难度最大。美国两家巨头英特尔和AMD长期把持着全球市场,其中英特尔占比85%,把全球电脑CPU市场几乎“一网打尽”。

对国产CPU的攻关,我国一直在努力。虽取得一定成效,也暴露出诸多不足,最大问题就是研发与市场脱节。

作为处理器领域的一匹黑马,2013年上海兆芯与中科院上海高等研究院、联想、华力微电子一起承担了“核高基”国家科技重大专项,兆芯负责其中“安全可靠的桌面计算机CPU”课题。经过4年多努力,由兆芯研发的ZX-C系列中央处理器已实现规模量产。测试发现,搭载兆芯CPU的电脑整机无故障时间已经达到了10万小时,完全满足商业化量产的标准。能做到这一点,除了持续的研发外,兆芯还走了一条与先前国内企业不同的路:采用与英特尔相同的x86架构,这使得国产CPU能够与Windows视窗操作系统和应用软件形成良好的兼容。据介绍,x86架构在桌面办公领域占据绝对核心的地位,政府、企业办公都脱离不了x86整机和服务器。

然而,面对国际上的竞争对手,兆芯目前仍是一个追赶者角色。要在几乎被英特尔垄断的市场中分得一杯羹,犹如在“铁板”中撬出一道缝。

据兆芯副总经理罗勇介绍,通过这几年蛰伏研发,兆芯已经掌握了核心的设计研发技术,包括架构、实现、验证、IP及相关工具链的设计方法,完成了处理器研发技术的消化吸收过程。与此同时,研发团队得到了快速壮大。

尽管国产芯片与国际领先水平还存在一定差距,但在挑战芯片行业巨头的道路上,兆芯并非单打独斗。联想、上海仪电、华为等这些不同领域的行业领军企业,在塑造、完善国产化产业链和国产整机生态体系上携手前行。(本文转载自《劳动报》,原文基础上有删节,兆芯配图。)

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兆芯,努力打开“芯”结 (2018.12.18)

劳动报 陈宁

作为改革开放的前沿阵地,上海在2017年实现了集成电路产业实现速度质量“双丰收”。据市经信委统计,2017年,本市芯片设计业实现销售约440亿元,同比增长近20%;芯片制造业实现销售近300亿元,同比增长约8%;装备材料业实现销售超过150亿元,同比增长超过30%,成为带动本市IC产业快速发展的“三驾马车”。多项科研成果、多款应用产品、一批研发人才,让行业看到了打开“芯结”的曙光。

60多项GPU专利 “没点拼劲很难做到”

很多人知道CPU,却不知道GPU,就像很多人知道网络黑客软件攻击,却不知攻不破的是硬件里的核一样,硬件内核才是核心,才是关键。在中国集成电路产业领袖之都张江高科技园区,有一位热爱做硬件内核架构设计的科技高端“匠”才,15年前就看到计算机技术图形芯片(GPU)才是核心关键技术。这个人便是上海兆芯集成电路有限公司架构设计总监王渊峰。

有着大部分技术人才特有的“羞涩”,王渊峰在接受采访时略显紧张。但谈起他熟悉技术的时候,他俨然变成了另一种风格,介绍起来就滔滔不绝。

他首先给记者普及了什么是GPU。王渊峰讲解到,GPU,即图形处理器。它与主流处理器CPU区别在于架构处理方式的不同。CPU是串行处理,目前16—32核就已达到民用上限了,而GPU本质是并行处理方式,可以达到数千核。相对于CPU的通用计算,GPU更擅长于科学计算领域,在神经网络、大数据计算、人工智能,几何图形处理中的游戏、高清视频存在着大量的数据计算的并行性和密集型,GPU的并行处理方式可以加速计算的速度。

信息技术时代,什么才是最安全最核心的技术?毕业于复旦大学计算机软件与理论博士专业的王渊峰得出的答案是芯片。“软件都要通过硬件执行,所以最安全最核心的还是硬件,是一颗一颗芯片,是计算机科学中芯片架构研发。”这是王渊峰在进行职业选择时的初衷———只有最底层的技术才是真正的自主可控。要掌握未来科技革命的选择权和话语权,就要主动掌握最底层最核心的技术。

如果把小小芯片比作一座大楼的话,架构设计师更像这座大楼的设计师。王渊峰带领团队负责整座大楼的结构设计,包括这座大楼实现什么样的功能,智能中控系统怎么摆放等整套体系结构的设计。

事实上,一颗芯片的诞生比盖楼复杂,背后则是王渊峰和他的团队辛勤付出的心血。在兆芯,加班加点,7×24小时处于待命状态是常有的事。“在我们这里,凡事不能差不多,必须要保证产品100%能工作,如果没有点拼劲很难做到。”王渊峰感慨道。作为GPU架构设计总监,他曾经面对国外数次高薪聘请却毫不动心。从2008年他带队研发设计出我国第一款支持微软DX10标准的GPU,到支持国产服务器操作系统GPU的研发,王渊峰在中国内地、中国台湾、美国获得8项图形架构发明专利。他带领的团队在世界范围内获得了60多项图形处理领域的高质量发明专利,为中国的GPU研发铸造了厚实的知识产权防火墙。

国产CPU实现量产追赶的脚步永不松懈

说起芯片,其实我们每天都会接触到,当刷交通卡乘地铁抑或是用银行卡结账,每台刷卡设备都有一个CPU,即中央处理器,它是所有电子信息设备的大脑,通过它进行运算、控制、调度,实现电子设备的所有功能。同样,我们每天办公使用的电脑,也要通过CPU实现各项操作和功能,相对其他电子设备,电脑用的CPU技术门槛最高,研发难度最大。美国两家巨头英特尔和AMD长期把持着全球市场,其中英特尔占比85%,把全球电脑CPU市场几乎“一网打尽”。

对国产CPU的攻关,我国一直在努力。虽取得一定成效,也暴露出诸多不足,最大问题就是研发与市场脱节。

作为处理器领域的一匹黑马,2013年上海兆芯与中科院上海高等研究院、联想、华力微电子一起承担了“核高基”国家科技重大专项,兆芯负责其中“安全可靠的桌面计算机CPU”课题。经过4年多努力,由兆芯研发的ZX-C系列中央处理器已实现规模量产。测试发现,搭载兆芯CPU的电脑整机无故障时间已经达到了10万小时,完全满足商业化量产的标准。能做到这一点,除了持续的研发外,兆芯还走了一条与先前国内企业不同的路:采用与英特尔相同的x86架构,这使得国产CPU能够与Windows视窗操作系统和应用软件形成良好的兼容。据介绍,x86架构在桌面办公领域占据绝对核心的地位,政府、企业办公都脱离不了x86整机和服务器。

然而,面对国际上的竞争对手,兆芯目前仍是一个追赶者角色。要在几乎被英特尔垄断的市场中分得一杯羹,犹如在“铁板”中撬出一道缝。

据兆芯副总经理罗勇介绍,通过这几年蛰伏研发,兆芯已经掌握了核心的设计研发技术,包括架构、实现、验证、IP及相关工具链的设计方法,完成了处理器研发技术的消化吸收过程。与此同时,研发团队得到了快速壮大。

尽管国产芯片与国际领先水平还存在一定差距,但在挑战芯片行业巨头的道路上,兆芯并非单打独斗。联想、上海仪电、华为等这些不同领域的行业领军企业,在塑造、完善国产化产业链和国产整机生态体系上携手前行。(本文转载自《劳动报》,原文基础上有删节,兆芯配图。)