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中国第一块拥有自主知识产权的自适应芯片——若贝自适应芯片

发布时间:2017/10/27浏览次数:

2015年826日,对于吴国盛而言有着特别的意义。这一天的上午,他在一场发布会上,宣布自己创办的青岛若贝电子有限公司,拥有了首片中国自主知识产权的自适应芯片。

发布会上的这一刻,吴国盛表现得兴奋,但又有几分冷静。芯片只有三分之二拇指指甲盖大小,但为了它的诞生,从硅谷到高新区,吴国盛研发了3年。在刚刚过去的一个月里,他和团队经历了忐忑的芯片测试过程,“我们对自己的芯片有信心,但一旦出了任何一点小的差错,一切都要推倒重来。”

自适应芯片缘何“高人一等”

在一个半小时的发布会上,面对高新区的创业者、循声前来的记者和来自各高校的科研人员,吴国盛用了很长的时间来讲解什么是自适应芯片。他试图通过一些比喻和例子,把这套看上去高深的理论讲清楚。

他把自适应芯片比作是变色龙,“是一种可以根据环境进行快速动态可重构的芯片”。这其中利用的道理是“时空转换”,即时间和空间进行转化,让计算机根据不同的任务动态改变芯片的架构,实现不同功能。

“在集成电路行业,有一个时空悖论,换句话说,就是运算速度和芯片面积不可兼得。通常情况下,要在最短时间内达到我们的任务,芯片的面积就要非常大,成本也会上升。而想要降低成本、批量生产应用,就需要减小面积、牺牲速度。”

吴国盛和团队做的,是在运算速度和芯片面积的关系曲线上找到一个点,把效率最大化。“面积大的另一个弊端是无可避免的发热问题,最典型的例子就是高通骁龙810,能耗难以控制。”为了找到性能和成本优势最大化的结合点,从初始模型到样片,团队设计了30多种方案。

对于此款自适应芯片是否为独创,吴国盛回应说:“同样的研究美国的大学和清华大学也都有人在做,不排除有军事研究已经实现结果,但根据公开资料,我们是领先的。”

以软件定义硬件 发挥自适应功效

随着市场对芯片功能不同需求的出现,芯片设计呈现出以软件为主的趋势。以软件定义硬件,若贝的自适应芯片是一个典型的代表。

“传统的芯片把所有的结构、数据计算都堆积在一起,我们化整为零。”据吴国盛介绍,若贝的自适应芯片内置256个核,“我们把大核分拆,把大象分解成蚂蚁,把小核链接在一起,利用软件一次只布局一部分运算,再通过软件控制进行擦除,擦拭的时间只需10的负六次方秒。擦除后再进行新的运算,随着时间推移,把运算分解完成。”

吴国盛表示,缩短擦拭时间是研发难点之一,“赛灵思的目前技术达到的是毫秒级别,而我们做到的是微妙级。”

对于芯片的应用,吴国盛表现得很乐观,“水木清华统计全球芯片市场有三千亿美元大小,中国占三分之一,90%依靠进口。我们的目标市场是其中的1%,可以应用在航空航天、机器人、监控、消费电子和医疗器械等领域。”

在大多数的领域,自适应芯片的优势是快速处理大量数据和可以通过软件控制运算的能力。“把自适应芯片应用在手机、电脑等消费电子中,它不能替代原有CPU,但可以内置或外置在CPU中一体化使用,提高运算速度,减少发热问题。”

吴国盛表示,把芯片应用在航空航天领域,利用的是其自检的功能,“一旦发现有损坏的单元,可避开损坏单元进行重配置。中国卫星寿命是35年,宇宙射线辐射会对芯片造成破坏,自适应芯片可以避开部分损坏,不影响正常使用,这是其他芯片无法实现的。”

软件公司?硬件公司?芯片公司!

如果没有回国创业,吴国盛现在大概还会在硅谷。他从美国丹佛大学获得计算机工程硕士学位后,进入美国沃尔夫勒姆研究公司担任图像处理测试工程师,又在全球领先的可编程逻辑完整解决方案供应商赛灵思担任高级软件工程师。

如今,他带回国的不只是留学学习到的知识、技术,还有硅谷的工作理念。“我们虽然不能像谷歌一样提供美食,但会尽可能地让员工轻松、自由地工作生活。”目前团队人员虽只有8人,一半是留美归国的技术人才。

而这款自适应动态可重构若贝芯片和芯片设计工具若贝可视化芯片设计软件构成了若贝自主知识产权的产品体系。“这款教学软件上手比较容易,可以仿真芯片设计结果,让普通的高中生和大学生在七天之内掌握集成电路设计、掌握芯片内部结构,在国内集成电路领域是独一无二的。”

发布会当天,会场内外满是青春的面孔,这些大学生来自华中科技大学、北京邮电大学等高校,参加若贝的“未来实验室计划”。今年的暑假,他们已经完成了智能监控、魔灯、鱼鹰直升机等六个项目,有两个已经吸引到了投资意向。

2014年初回国成立公司起,若贝和吴国盛时常迎来一些荣耀的时刻,比如,获得“青岛市蓝色之星企业”十佳成长型企业,成为青岛孵化器内上市蓝海股权交易中心的首家企业,夺得第四届中国创新创业大赛青岛赛区二等奖……这些对若贝来说,是荣誉,更是成长过程中自然而然收获的果实。

如今,软硬件产品都已研发完成。吴国盛把若贝定义为芯片公司,“像英特尔、赛灵思一样,我们所有的软件是为芯片服务的。”


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若贝自适应芯片


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编辑:Singularity  / 审核:  / 发布者:

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