装备制造,82019

chips 6
年12月26日星期
主编/赵广立编辑/卜叶校对/何工劳Tel:(010)62580722E-mail押glzhao@ 装备制造 2019国际芯片大会众专家热议开源芯片: 机遇还是陷阱? 姻本报记者赵广立 近日,由国际测试委员会(BenchCouncil)、中国科学院大学及北京市怀柔区人民政府共同举办的2019国际芯片大会(Chips2019)在京举行。
此次大会可称得上“大咖”云集:大会的共同主席由中国科学院院士、军事科学院院长杨学军和中国科学院院士、中科院副院长李树深担任,BenchCouncil委员会主席詹剑锋担任大会程序委员会主席,座上嘉宾不仅有中国工程院院士倪光南、廖湘科,还有龙芯中科董事长、龙芯CPU首席科学家胡伟武,中科院计算所副总工程师张立新等行业专家。
大会的主题是“构建自主可控和开放的芯片产业”。
大咖们济济一堂,着重关注和讨论了这个主题下业内最为关心的一个话题:开源芯片将给中国芯片产业带来的是潜在的机遇,还是可能的陷阱? 台下,华为、中科曙光、Intel、AMD、阿里巴巴、百度、龙芯、中科院计算所、中科院微电子所、中科院半导体所、国防科大、印度芯片公司等芯片研究机构和企业都在期待这个问题的答案。
有机会“三分天下” 倪光南对开源芯片寄予厚望。
他在会上发表演讲,介绍了开源芯片的新趋势。
他认为,未来RISC-V开源指令集很可能发展成为世界主流CPU之
一,而基于RISC-V开源指令集架构的国产CPU可望满足自主可控测评的要求,前景可期。
倪光南认为,开源的形式可以大大降低芯片设计门槛,符合技术发展趋势。
“开源”(开放源代码)是一种开发模式和商业模式,在软件领域较为常见。
比如,以Linux为代表的开源软件已经成为了当前软件产业的主流。
而倪光南所提到的RISC-V开源指令集,可理解为与开源软件相对应的一种开源硬件。
理论上来讲,开源芯片设计可以将芯片设计门槛大为降低,甚至3~5人的小团队在3~4个月内,只需几万元就可以研制出一款有市场竞争力的芯片。
现实是,目前世界上生态最为成熟的两种指令集架构的CPU分别是Intel主导的x86指令集架构CPU和由英国ARM公司主导的ARM指令集架构CPU。
其中,x86指令集架构CPU历史悠久,垄断了桌面和服务器领域,被美国的 Intel和AMD两家公司拥有,罕有对外授权;ARM指令集架构CPU近年呈崛起之姿,在移动和嵌入式等领域占垄断地位,世界上很多公司花费数百万至上亿元费用向ARM公司购买IP许可,还要向公司缴纳特许权使用费。
因此,倪光南、廖湘科等院士专家认为“未来RISC-V很可能发展成为世界主流CPU之
一,从而在CPU领域形成Intel、ARM、RISC-V三分天下的格局”。
被认为能扛鼎Intel和ARM,RISC-V的确有“几把刷子”。
倪光南介绍说,RISC-V开源指令集拥有很多好处。
在设计方面,免除授权费用和知识产权风险的完全开源免费,是RISC-V存在的主要意义;而在最初设计时,RISC-V指令集研发团队就明确表示要追求简约,丢弃历史包袱。
“目前RISC-V成型的技术代码集小、支持模块化、性能优越,能满足从微控制器到超级计算机等各种复杂程度的处理器需求,支持从FPGA、ASIC乃至未来器件等多种实现方式。
”倪光南说。
另外,专家们还认为,随着人工智能和物联网等新一代信息技术的发展,各种场景下对CPU的需求日益碎片化,嵌入式应用前景广阔。
并且,低功耗、低成本和定制化需求越来越大,这使得RISC-V的精简、低功耗、模块化和可扩展的优势与数字经济未来的发展方向十分契合。
同样可能存在陷阱 难得的是,胡伟武、张立新等芯片领域的“老兵”开诚布公地讨论了RISC-V计划可能给中国芯片产业带来的“陷阱”。
这些专家担心的是,RISC-V指令集掌握在RISC-V基金会手中。
虽然RISC-V基金会同时获得了美国政府和中国政府的支持,但信息表明,美国政府支持RISC-V的根本原因在于其主要竞争对手是ARM,因为ARM芯片控制在非美国人的手上。
张立新认为,开源芯片在可能给中国芯片产业带来机会的同时,建议中国现有RISC-V计划应该“避免走龙芯和飞腾走过的老路”,而是要“走高端路线”,不应该“在低水平重复已有的工作”。
詹剑锋也认为应该借助开源芯片计划,选择新赛道,为现代计算机负载(大 2019国际芯片大会部分专家合影。
数据、人工智能、互联网服务)设计通用的开源芯片,而不是针对一个个的负载设计加速器。
他认为,在传统负载领域,开源芯片计划没有机会,“因为芯片产业很难做到后发制人”。
胡伟武投身龙芯十多年,他认为培育芯片产业需要时间,就像培养孩子,不能一蹴而就,“唯有时间不可超越”。
他将国内的芯片力量描述为小学生、中学生和大学生。
在他看来,龙芯、飞腾已经“大学毕业”,而不少相关的芯片研发计划仍然是“小学生水平”。
胡伟武也主张不做加速器,而是在通用芯片上集成对这些特定负载的支持,例如面向AI的指令。
“时间会证明一切”,胡伟武说,芯片只有头部企业会盈利,没有足够大的市场容量、不能控制生态,都难以盈利。
信息技术生态非常复杂。
詹剑锋解释说,在信息技术产业领域,不仅存在从下(芯片)到上(应用)的管控,还存在从上到下的管控。
例如安卓本身是开源的,大家都可以用,但在华为事件中,被管控的是谷歌开发的应用套件。
“这种情况可能同样存在于开源芯片里。
”詹剑锋说,开源芯片指令集ISA虽然是开源的,但不同的硬件实现是被管控的。
因此,他认为开源芯片可能比开源软件情况更为复杂,“中国的公司不能照搬开源软件领域的模式”。
张立新对这个观点也表示赞同。
不过,他也表示,不论是自主研发的还是拿来的,只要是能解决现在困境的芯片计划,就应该被鼓励。
廖湘科提出,中国在芯片领域的薄弱力量还包括EDA工具,目前开源EDA领域基础较差。
“这个领域很难被计算机专业的人士攻破,因为需要不同的知识积累。
”他说。
基金会保持技术中立 值得注意的是,RISC-V基金会在形象上保持了中立性。
RISC-V基金会于2005年成立,这 是一个非营利中立机构和开放社区,主要负责日常维护RISC-V指令集标准手册与架构文档,参与RISC-V相关规范制定和软硬件生态系统的发展。
11月25日,为了寻求技术中立,总部位于美国特拉华州的RISC-V基金会计划迁至瑞士,以规避美国可能会做出的贸易限制。
RISC-V基金会首席执行官卡利斯塔·雷德蒙德表示,董事会一致通过了迁移决定,希望确保美国以外的大学、政府和公司可以帮助开发其开源技术。
他称,“在世界各地,我们听到很多人说‘如果公司不在美国,我们会更自在’”。
倪光南在大会上对此表示赞赏。
他介绍说,基金会采取会员制管理,目前有上百家会员单位,中科院计算所是发起和审计会员,阿里巴巴、华为是白金会员。
这种开放式管理模式能够有效促进RISC-V社区的交流和创新,形成生态系统,从而降低研发成本,打破芯片市场的垄断。
因此,尽管有种种异议和疑虑,专家总体认为,开源芯片对中国芯片产业是一个机会。
目前,RISC-V开放的生态已经让众多厂商选择使用RISC-V指令集研发下一代芯片,英伟达提出将使用RISC-V指令集制作下一代GPU上的周边微控制器;西部数据计划在下一代存储计算芯片中使用RISC-V核,并宣布预计每年将出货10亿片以上使用RISC-V的芯片。
另外,西门子、三星、谷歌、IBM、特斯拉、高通、恩智浦、日立等大厂都在RISC-V指令集芯片上有所布局。
在中国,使用RISC-V指令集制作的芯片也初露头角。
7月18日,中科物栖展示了基于RISC-V的AIoT芯片和整机方案;7月25日,阿里巴巴旗下半导体公司平头哥出品的“玄铁910”芯片同样是一款RISC-V处理器,它可以用于设计制造高性能端上芯片,应用于5G、人工智能以及自动驾驶等领域。
极飞科技发布量产农业无人车 本报讯近日,由广州极飞科技有限公司(以下简称极飞科技)主办、国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心协办的2020智慧农业技术大会(SAC)在北京召开。
会上,极飞科技创始人兼CEO彭斌发布了代号为“R80”的农业无人车以及自动驾驶仪两款新品。
彭斌表示,具备自动驾驶功能、致力于植保环节的无人化管理的R80“尚属全球首款”。
极飞科技目前是我国植保无人机“龙头”。
自2013年投身农业植保领域以 来,极飞科技多款植保无人机在市场占有率上一路领先。
此次发布农业无人 车,被业界视为极飞科技从无人机制造商向农业科技服务提供商转型的标志。
彭斌介绍说,R80农业无人车平移了极飞科技在植保无人机领域积累的网络、高清地图、云系统等多项技术,且电池、控制系统可以和无人机通用,因此它具备植保无人机除飞行以外几乎所有技术优势,包括全地形自主作业、厘米级精准导航、微米级变量喷洒等,还拥有数倍于植保无人机的负载、续航能力,且运作成本只有无人机的1/2左右。
此外,R80农业无人车操作简单,无 需培训即可上手;配载极飞JetSprayer气流喷雾机、极飞XIoT农业物联系统等智能农业设备,可提供果树植保、大田除草、智能巡田、农资运输等农事服务。
“无人车的出现在植保领域与无人机形成互补。
”彭斌表示,无人机的用武之地是大块土地、水田、丘陵地和山地,而在平整的果园、高大作物、旱地、分散农田等场景下使用无人车效率更高、成本更低。
据介绍,R80农业无人车采用模块化设计,车长1.4米、宽1.06米、高0.955米,空车系统重80千克,最大作业重量 为160千克。
该无人车转向系统的设计类似坦克,可以实现原地转弯,最小转弯半径仅为0.8米。
另外,彭斌表示,由于该无人车大部分的工作场景都在农田里,属于在封闭环境下行驶的特种车,所以无需无人车上路牌照。
当天,极飞科技还发布了可接管传统拖拉机、收割机等中大型农机的自动驾驶仪,帮助新农人实现农机在耕作中的自主控制;推出了集农场生产管理、运营管理、设备管理、人资管理于一体的智慧农业系统,面向合作伙伴开放数据服务,提高管理效率。
(赵广立) 我国能源与电力负荷逆向分布,国家实施“西电东送、北电南送”战略。
架空输电线路用导线作为电力输送的“血管”,是电网中用量最大、最关键的组成部分之
一。
我国架空导线总长1000余万公里,2018年我国全社会用电约6.8万亿千瓦时,其中因导线电阻造成的损失巨大。
导线的导电率即使仅提高千分之一(0.1%IACS),全国每年即可节电约7亿千瓦时,减少电煤消耗约23万吨,减少二氧化碳排放58万吨。
随着特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展,对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。
但提升材料导电率与同时提高其强度和耐热性之间存在矛盾,导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。
上海交通大学材料学院孙宝德、高海燕研究团队,与江苏中天科技合作,在“973”、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目的资助下,历经20余年,突破了制约高性能铝合金导线材料的关键技术,研制了高导耐热、高强抗疲劳、特高压节能导线等新型特种导线材料及制备技术,并建立起全流程工艺控制体系,自主研发的高导耐热导线、高强抗疲劳导线、高导电工铝导线三大类十九种新型导线通过了权威部门组织的新产品鉴定。
高导耐热导线“一条顶两条” 导线的耐热温度决定其输送电流的能力。
采用耐热导线可提高输电容量,有效缓解电力供需矛盾,降低城区线路改造的走廊成本;同时可更好满足太阳能、风能等新能源峰值和谷值输电的大温差需求。
但是,导线的耐热性与导电率是一对矛盾。
孙宝德介绍说,研究团队通过理论计算和科学实验,研究了新型铝锆钇耐热合金及其微结构调控方法和工艺,研制出的新型耐热导线输电能力加倍“,一条顶两条”。
目前,这一技术产品在全国一百多条旧网改造中获得应用,川渝电网“大动脉”洪板线改造全部采用该项目成果。
新的高导耐热导线的应用,使得原有的“洪板1线”和“洪板2线”设计容量从200万千瓦提升至327万千瓦。
工程人员介绍称,这相当于在不改变线路结构和不增加线路通道的情况下,新建一条输送线路,“一条线达到了两条线路的输电能力”。
高强抗疲劳导线“飞架中国南北” 我国特高压工程需要跨越高山峻岭和大江大河架设电网,形成了中国特色的“大跨越”工程。
这要求飞架中国南北的特高压线路,必须在各类自然环境下有着突出的抗疲劳表现。
“我们针对‘铝镁硅合金亚稳强化相’的‘精确调控超细夹杂物的去除’开展了大量研究,研制了不同强度级别的高强度铝合金材料,建立了全流程精细控制技术,消除了材料内部潜在的疲劳裂纹源。
”高海燕告诉《中国科学报》,该团队研制的高强度铝合金导线,在运行张力增大的条件下,振动疲劳寿命不低于3000万次,满足线路设计预期寿命达到50年的安全标准,综合技术指标达到国际领先水平,在国家电网特高压大跨越工程中获得大量应用。
据了解,起自新疆准东(昌吉)换流站、止于安徽皖南(古泉)换流站的昌吉—古泉1100千伏特高压直流输电线路,就在2018年4月完成了“长江大跨越”工程全线贯通的壮举。
研究团队高 以 导 线 技 术 姻助 本报 力 记者黄 特 辛高 压 电 网 升 级 强抗疲劳导线相关技 术在该工程中有着重 要应用。
此外,我国电工 铝导线占导线用量近 70%,是特高压电网的基础导体材 料。
针对我国铝土资源铁硅含量相 对较高的特点,团队研究了高导电 工铝材料及其冶金质量控制技术, 解决了微量杂质元素与气体去除的 难题,突破了铸锭晶粒细化瓶颈,保 证了导线组织与性能的稳定性和
致性。
助力中国制造走出去 十多年来,孙宝德研究团队与江
苏中天科技集团一直保持密切合作,面向国家电网建设对高性能导线的迫切需求,成立了“上海交大—中天科技”联合研究中心。
该研究中心根据国家电网的线路设计需求,参与导线选型和截面设计,交大负责基础理论研究和关键技术攻关,中天科技负责中试及产业推广,真正做到“设计、工艺、制造一体化”,有力促进了我国高性能架空导线制造企业的产业升级与自主创新能力的提高。
据介绍,该团队研制的高导耐热导线和高强抗疲劳导线已走出国门,出口到欧美及“一带一路”沿线国家,承接了众多海外架空线路建设工程,累计架线超2万公里,打破了国际大公司的垄断,成为中国制造和中国电力走出去的一张“国家名片”。
奥林巴斯发布新款扫描系统 本报讯近日,奥林巴斯发布了最新款研究级全玻片扫描系统VS200。
该系统相较于以往系列系统,拥有更清晰的显示界面、更简洁的操作系统以及更灵活的观察方式,适用于教学、会诊、培训和科研等多种场合,在神经生物学、发育生物学、组织病理学等领域具有应用价值,能帮助研究人员更好地完成科研任务。
据介绍,VS200可以通过全自动高速扫描和无缝拼接将切片样品转换为高分辨率数字图像。
其快速扫描能力可以提高科研效率,主机电动部件的一键启动也使得实验工作流程进一步简洁化。
该系统具有明场、暗场、相衬、偏光、荧光等5种观察方式,可根据实际情况灵活选用。
(计红梅) 社址:北京市海淀区中关村南一条乙3号邮政编码:100190新闻热线:010-62580699广告发行:010-6258066662580707传真:010-62580899广告经营许可证:京海工商广登字20170236号零售价:1.50元年价:288元工人日报社印刷厂印刷

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