探秘“魂芯二号A”：到底好在哪？有哪些应用前景？

2018-04-25 14:26来源：新华社浏览：次手机版

　　一枚仅比一元硬币稍大一点的芯片，却拥有每秒千亿次浮点运算的强大功能……4月23日，中国电科38所发布了这一令人振奋的研究成果。历经6年艰苦卓绝的努力，38所的科学家们做出了业界同类产品中单核性能最强的高性能数字信号芯片，实现中国“芯”、民族“魂”，让各类装备的“智慧大脑”如虎添翼。本报记者对中国电科首席科学家、“魂芯二号A”总设计师洪一进行了独家专访。
　　“未来，从技术角度来说，我们要构建一个全软件化的处理平台，首先努力把产品进行谱系化和系列化；其次要细化应用领域，让‘魂芯’系列芯片更高效，更有竞争力，为人工智能计算、大数据计算等提供强有力的支撑。 ”4月24日上午，在中国电科38所的办公室里，中国电科首席科学家、“魂芯二号A”总设计师洪一接受了本报记者的独家专访。
　　“魂芯二号A”意味着什么？
　　——“中国芯”每秒运算千亿次，采用全自主体系架构，普适性更好，目前已具备量产能力，充分验证了国产处理器的可用性和可靠性
　　4月23日，中国电科38所在福州举行的首届数字中国建设峰会上，隆重发布了实际运算性能市场同类产品最强的数字信号处理器——“魂芯二号A”。该芯片由38所完全自主设计，每秒能完成千亿次浮点操作运算，单核性能超过当前国际市场上同类芯片核性能的2.5倍。 “中兴事件”发生后，这一“中国芯”的推出，更是受到社会各界的广泛关注。
　　“中国人可以做出自己的芯片，‘魂芯一号’‘魂芯二号A’的陆续推出，充分验证了国产处理器的可用性和可靠性。 ”洪一表示。
　　2012年，中国电科38所推出我国自主研发的首款实用型高性能浮点通用DSP(数字信号处理器)芯片——“魂芯一号”。 “魂芯一号”每秒能完成300亿次浮点运算或80亿次浮点乘法累加运算，可谓真正的中国“芯”、民族“魂”，其成功应用打破了国外高性能芯片在中国的垄断地位。就性能而言，“魂芯一号”的性能高于同期市场同类DSP芯片3倍至4倍，并成功应用在我国空警-500预警机雷达等多个国防科技装备上，让空警-500实现了“小平台、大预警、高性能、新一代”的战略目标，成为我国首款广泛应用于国防科技装备的高端自主数字信号处理器。
　　“与‘魂芯一号’相比，‘魂芯二号A’的性能和普适性更好，目前已具备量产能力。”洪一透露，“魂芯一号”是我国首款从指令集、体系结构、开发环境均自主设计的DSP芯片，“魂芯二号A”同样采用全自主体系架构，外观只比一元硬币稍大一点，但其运算性能是“魂芯一号”的4.8倍，而且接口更多更好用，具有相对良好的应用环境和调试手段。比如，“魂芯一号”当时采用的是单核处理器、68个运算部件、600多条指令、24Mb存储容量，而“魂芯二号A”在这些方面已经全面升级，单核变成了双核，运算部件扩展到84个，指令增加到1400多条，存储容量扩大到48Mb。
　　“魂芯二号A”到底好在哪？
　　——拥有当前国际市场上性能最好的DSP核，可靠性、综合使用成本等全面超越进口同类产品，未来可覆盖C波段、X波段等更高频段
　　美国德州仪器公司生产的TMS320C6678芯片，是目前国际市场上通用的DSP产品。与国际市场同类产品相比，“魂芯二号A”同样表现出色，并且实现性能的全面超越。
　　洪一介绍，“魂芯二号A”通过软件单核实现1024浮点FFT (快速傅里叶变换)运算仅需1.6微秒，运算效能比德州仪器公司这一产品高3倍，实际性能为其1.7倍，器件数据吞吐率达每秒240Gb。在实际运算性能与德州仪器公司产品相当的情况下，功耗下降三分之一，在可靠性、综合使用成本等方面全面优于进口同类产品。

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