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曾经如日中天的中兴通讯或许不会想到，一枚小小的芯片按下了企业快速发展的“暂停键”：美国商务部日前宣布，7年内禁止美国企业向中兴通讯出售任何电子技术或通讯元件。
突如其来的中兴危机折射出我国通信产业“缺芯少魂”的尴尬处境。未来“中兴们”何去何从？“中国芯”弯道超车的集结号已经吹响。中国科学院自动化研究所王东琳团队日前正式对外宣布，其历时九年研制出了具有自主知识产权的5G通信设备强大“心脏”——UCP(通用通信芯片)内核，在计算能力和性能功耗比方面具有国际领先水平。
基站、光通信、手机，这三项是中兴的主营业务。美国的一纸禁令究竟意味着什么？透过一组数据或可管窥一斑。根据有关报道，仅中兴智能手机产品中就有一半以上使用的是高通芯片。
而这只是冰山一角。“国产芯片目前主要应用于消费领域，在通信、军事等行业应用中，与国外产品差距明显，诸多短板造就了我国高端芯片受制于人的局面。”中科院西安光机所副研究员、中科创星创始人米磊说。
米磊的担忧并非多余。《2017年中国集成电路产业分析报告》显示，当前我国核心集成电路国产芯片占有率较低，在计算机、移动通信终端等领域，国产芯片占有率几近为零。
以此次中兴被制裁的用于光通讯领域的光模块为例，光模块中包括光芯片（即激光器、光探测器），还有电芯片（即激光驱动器、放大器等）。目前低速的光芯片和电芯片（≤10Gbps）实现了国产，但高速的光芯片和电芯片（≥25Gbps）全部依赖进口。
“内核是芯片的核心，UCP是针对移动通信领域需求的增强型内核，在同等能耗下可释放出比传统架构大得多的计算能力，可满足新时代对极大计算能力和极低功耗的双重渴求，引领我国在高密集度计算与数据处理领域实现弯道超车。”中国科学院特聘研究员、自动化研究所原所长王东琳表示。
5G时代，万物互联的需求对计算能力提出了新的挑战。王东琳说，无线通信领域对信号处理速度和低功耗要求极高，以往很多高端设备大都采用ASIC（依照特定应用算法设计架构的硬加速电路）和高性能FPGA方案来应对，但这使得设备相对固化，无法适应通信领域信号编码体制、算法不断演进的需求。是否存在一种处理器（芯片的一种）既能保持高度可编程特点又能在性能功耗比上接近ASIC，即真正实现“软件定义无线电”？这一直是无线电业界的一个梦想。
如今，随着UCP内核的研发成功，这一梦想又向前迈进了一步。根据王东琳提供的数据，UCP内核突破了英特尔等传统芯片架构的桎梏，通过架构创新拥有了高密集度计算能力：单核就可以实现每秒2.5GBPS的LDPC（5G标准采用的数据信道编码技术）译码和50GBPS的LDPC编码能力，每秒可以完成4G点16位定点复数FFT运算。
这是什么概念？王东琳解释说：“UCP是目前国际上最强大的5G通信数字基带处理内核，可以用作5G宏基站芯片和手机芯片的核心。同时也是国际领先的、在可接受代价下实现全软件定义5G数字基带处理的芯片内核，这在标准框架下算法细节不断演进的5G时代具有极强的生命力和应用前景。”。
他介绍，除了UCP内核外，我们还研制了多款高性能内核，不仅可以满足移动通信领域应用需求，还可以在超级计算、高性能服务器等国家战略领域以及智慧城市与社会安全、消费类电子如超高清智能电视、超灵敏超高速照相与摄像、智能家居等领域起到服务产业创新的作用。（经济日报-中国经济网记者 沈慧）
[科学网]
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中国的“缺芯”症怎么治？
近日，美国宣布将禁止向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术7年。消息刚出，中兴A股、H股双双停牌，其连带供应商的股票也纷纷下跌。
一枚小小的芯片，按下了中国快速发展的“暂停键”，国人不得不重新审视中国的“缺芯”软肋。在中科创星创始合伙人米磊看来，人才的短缺首当其冲，芯片行业最精尖的人才基本都集中在海外大公司。而中国的芯片起步晚，整体发展环境和资源配套对人才吸引力不够。
“在硬科技领域，芯片的研发周期长，资金成本高，往往3~5年内，很难见到回报。也因此，社会资本对芯片行业普遍漠视。大家都热衷于挣快钱，却鲜有人愿意投资芯片等硬科技。”米磊说，国内公司除了华为之外，都缺乏长期技术研发投入的决心。
此外，国产芯片目前主要应用在消费领域，在通信、军事等行业应用中，中国与国外产品差距明显，对外部技术的依赖也不断固化。有数据表明，2015年，中国进口集成电路高达2307亿美元，首次超过了石油，成了中国第一大宗的进口商品。而到了2017年10月底，这个数字已高达11908亿人民币。
2015年，中科院西安光学精密机械研究所联合地方政府、高校、院所及企业共同发起成立国内首家光电子集成专业化众创空间——陕西光电子集成电路先导技术研究院。
先导院定位光电子集成专业化平台，致力于实现技术、市场、资本、产业的紧密结合。米磊称，这个平台，就是为了解决中国的“缺芯”之痛。
历经近3年发展，先导院目前已拥有先进设备仪器2800多台，建成了多个重点实验室和工程中心，为入驻企业提供了强有力的硬件平台支撑。通过打造光电子集成完整的技术链和产业链，先导院形成了科技与市场紧密对接的生态，从而有效提升了企业创业效率、成功率和效益。此外，通过提供项目申报、财务法务、市场宣传等增值服务，让平台优势齐备。
“芯片竞争也好，贸易竞争也好，归根结底都是人才争夺。”米磊认为，中国未来要实现国产芯片的自主可控，其核心在于对技术人才的尊重，对技术和产业环境的最优配套。为了解决了芯片创业团队“第一桶金”的问题，先导院发起成立了总规模10亿元的先导专项基金，重点投向早期种子项目。
目前，先导院累计已引进31多个国内外高端创业团队、入驻企业23家、储备项目300多个，并已在多个核心技术领域实现了显著突破。包括光子集成芯片、霍尔传感器、光纤传感器、高速率小型化光器件、CDR芯片、半极性氮化镓材料、硒化锌材料、FPGA加速卡、MCU芯片、神经网络芯片、高功率激光器等，且拥有完全自主知识产权。
尽管已经取得快速发展，但米磊仍保持着理性：“从设计到封装到成品，从蹒跚学步到顶天立地，做芯片绝非朝夕之功。我们需要打破模式创新的思维，保持长期研发投入的耐性，坚持以技术创新驱动，一旦跨过时间窗口，中国的芯片研发完全可以实现从0到1的突破。”
他希望，国家未来能继续加大在芯片产业上的投入，尤其要注重对芯片小企业和初创企业的扶持力度。“我们期待有更多的有识之士能加入到这场浪潮中来，真正用硬科技实现民族自强。”
[科学网]
寒武纪发布国内首款云端人工智能芯片
5月3日拍摄的国内首款云端人工智能芯片。当日，中国科学院发布国内首款云端人工智能芯片，理论峰值速度达每秒128万亿次定点运算，达到世界先进水平。 新华社记者金立旺摄
新华社上海5月3日电（记者董瑞丰、周琳）中国科学院3日发布国内首款云端人工智能芯片，理论峰值速度达每秒128万亿次定点运算，达到世界先进水平。
设想一下未来利用图片进行大规模搜索的场景，云端的人工智能芯片可以为这类应用提供更精准、更快速的大数据处理能力。中科院旗下的寒武纪科技公司成功研制了cambricon MLU100云端智能芯片，平衡模式下的等效理论峰值速度达每秒128万亿次定点运算，高性能模式下的等效理论峰值速度更可达每秒166.4万亿次定点运算，而典型板级功耗仅为80瓦，峰值功耗不超过110瓦。
中科院传播局局长周德进说，寒武纪成立短短2年时间以来，迅速将实验室的科研成果转化成产品。中科院计算所、寒武纪团队已经引领了上百家国内外机构共同发展智能芯片，在世界芯片和智能生态链上生根发芽。
寒武纪科技公司首席执行官陈天石介绍，MLU100云端芯片可支持各类深度学习和经典机器学习算法，充分满足视觉、语音、自然语言处理、经典数据挖掘等领域复杂场景下的云端智能处理需求。
据了解，寒武纪拥有终端和云端两条产品线。2016年，寒武纪推出了终端智能处理器IP产品寒武纪1A，是全球第一款商用终端智能处理器IP产品，已经大规模应用于华为手机等智能终端中。云端芯片主要是用于服务器、数据中心等云计算场景中，此次发布的MLU100云端芯片，可独立完成各种复杂的云端智能任务，比此前的终端芯片功能更强、研制难度更大。
陈天石表示，寒武纪创立的初衷就是要让全世界都能用上智能处理器。寒武纪将秉承学术界开放、协作的精神，以处理器IP授权的形式与全世界同行共享寒武纪最新的技术成果，使全球客户能够快速设计和生产具备人工智能处理能力的芯片产品。
[中科网]