宽泛利用在手机、电视、汽车、航天等领域的芯片,对5G、人为智能、物联网、无人驾驶等新技术发展至关沉要。不外,有一类芯片只管较少走进公家视野,却同样与人们生涯亲昵有关,那就是工业节造类芯片。
电力节造;ぷ爸弥骺匦酒潜O展┑绨踩徒ㄉ柚悄艿缤闹魈馄骷,然而持久以来,我国多多节造、;ぁ⒄闪可璞傅闹魈庑酒蛔愎灾髂芰,受造于人。为突破这一困局,南方电网数字电网钻研院有限公司总经理李鹏及其团队经过8年致力,齐全设计开发了我国第一款电力专用主控芯片——“伏羲”系列芯片。
在全省科技创新大会上,“电力芯片;す丶际豕ス丶爸魈馄骷国产化”项目获2020年度广东省科技进取奖一等奖。
芯片级实时调度实现“龟兔协同”
当前,手机市场新品迭出,常以运算快、系吐澉利为卖点。不外,与工业节造领域比,手机等智能终端处置的工作仍较为“平缓”。“相较之下,工业节造类芯片要具备复杂工况下的实时处置能力,在电力系统尤为沉要。”李鹏说。
电网产生故障或扰动时的“数据雪崩”就是一类辣手场景。
“电网是实季节造的系统,其发电、输电、用电是在瞬间实现的,无法存储或一时转移。由于其数据量巨大,当电网产生故障或者扰动时,就可能面对‘数据雪崩’。”李鹏说,节造;ぷ爸弥骺匦酒闹霸,就是在这种突发情况下保险电网的安全。
此前,我国工业节造芯片持久依赖国表技术和产品,这不仅无法满足我国电力技术发展的火急需要,并且对我国能源行业的供给链安全造成沉大威胁,甚至存在沉大的网络安全和电网不变隐患。
在此布景下,2013年,南方电网组织专门团队,着手布局可能合用于电网节造;ぷ爸弥魈庑酒纳杓蒲蟹。
芯片的设计研发是极度耗时费劲的工程。8年多来,团队攻克了一个又一个难题。
“其中一个挑战来自于芯片架构的设计。”李鹏介绍,为了同时满足工业节造系统急剧性和矫捷性的要求,“伏羲”芯片选取了异构系统架构,即在一块芯片上既要实现微秒级的实时信号处置,也要实现毫秒级的治理信号处置。“就好比一只兔子和一只乌龟,要在统一个跑路上同时跑步,还得维持相互之间的协同有序,可能相互响应。”李鹏说,团队通过实时调度等技术攻关,解决了芯片系统的不变问题。
另一个挑战则是面对“雪崩式”的数据涌入时,必须保障芯片能急剧反映和处置。
“通常这个环节都选取表挂电路实现,这一次我们选取‘独门绝技’,把表挂电路通过纳米级的芯片内部电路加以实现,并且固化成IP核,便于宽泛推广。这项技术的创新性很强,我们花了比力大的实力,获得了较好功效。”李鹏说。
“伏羲”芯片部门机能远超国际类似产品
从东部沿海到西部高原、从热带雨林到极寒地域,作为我国自主可控的第一款电力专用主控芯片,“伏羲”系列芯片在设计研发时经历了很多严苛环境的考验,靠得住性得以验证。
历经艰苦,自主创新带来的果实是甘甜的。李鹏介绍,“伏羲”芯片的职能、机能达到国际先进水平,出格是在工业节造并行处置能力上,“伏羲”芯片远超国际类似产品。
“在成就利用和转化方面,我们选取‘伏羲’芯片开发了一系列高机能的芯片化电力;ぷ爸,功效极度显著,芯片扮装置的体积比传统装置削减了40倍,功耗降低了6倍,作为速度提升了20%。”李鹏高慢地说。
“近年来,广东大力发展战术性支柱产业和新兴产业,把发展高端半导体元器件列入新一代电子信息战术支柱产业,把半导体与集成电路、高端设备造作列入战术新兴产业,提出要根基解决‘缺芯少核’问题,这给我们持续推动芯片设计研发注入了壮大的信心。”李鹏说。
在他看来,项目成就也将反哺广东高质量发展。李鹏泄漏,“伏羲”系列芯片目前已具备根基成熟的产业规;玫那疤,团队将来将加强芯片在交通、能源、智慧社会等方面进行更多的研发和利用,同时致力于产业推广,在一些怪异方向上孵化新的产业空间。