从上世纪七十年代Intel创造发明的微控制器(MCU)到今日的高性能计算机,人们的聪明智慧促使芯片的计算特性提高了数十亿倍。怎么让芯片算得迅速、能效等级更低一直是摆放在全球芯片设计方案技术工程师眼前的一大挑戰。为了更好地解决这一挑戰,业内一直存有二种创新的方式,一种是根据选用更优秀的加工工艺让企业总面积的单晶硅片上提升大量的测算模块,并减少耗能;另一种是以芯片的最底层架构上开展创新,比如说,选用异构计算、数值模拟、存算一体化等新技术应用。
今日一个5nm工艺芯片加工必须100多亿美元项目投资,进而造成 选用5nm工艺的芯片流片费超出一亿rmb,再再加上先进工艺下的芯片设计方案必须大量的人力资源和時间资金投入,进一步拉高了芯片的成本费。可是,大家对芯片特性的渴望并不意味着着芯片工程设计公司能够把日益昂贵的芯片成本费返给中下游客户。因而,假如只顺着加工工艺途径去提高特性,最后結果是全世界仅有极少数芯片大佬才可以存活下来,大企业现有的垄断性水平会进一步提升。中国现阶段仅有华为公司和zte中兴有工作能力在5nm工艺下完成资金投入、产出率的盈亏平衡。更为严重的是,英国的霸权主义和封禁造成 了中国短时间在先进工艺上做到5nm水准的概率并不大。
除此之外,伴随着人工智能技术的盛行,依照传统式最底层架构设计方案的高档芯片还引起了一个新的困扰,这就是高档芯片的程序编写开发设计愈来愈繁杂,造成 运用产品研发的工作人员资金投入和時间资金投入变成商品开发人员的噩梦。因而,中国应当把大量資源看向最底层架构的独立创新,仅有那样中国的芯片产业链才有可能独辟蹊径,冲出一条刀轮海厅,既提升先进工艺对中国发展趋势高档芯片的牵制,又提高国内芯片在应用程序开发上的竞争能力。
架构创新既是中国的薄弱点,也是中国最有可能提升的地区。以如今业界十分受欢迎的异构计算为例子,中国在对映异构行业的最底层架构开展独立创新的芯片企业非常少。就算是在通用性芯片中关键的CPU行业,大部分全是长期性依靠第三方的IP核受权。最关键缘故是这种最底层架构的IP都必须长期资金投入,而且更高挑戰还取决于这种最底层架构的创新一般都必须搭建新的绿色生态。当华为公司营销推广的鲲鹏生态都迫不得已依附于在CPU垄断性大佬ARM以上的情况下,中国芯片领域在最底层架构行业的创新究竟有木有取得成功的概率呢?
假如环顾全世界集成电路芯片的发展趋势布局,大家应当保持清醒地了解到,紧紧掌握创新和发展趋势主导权的必要性。何况英国的电子器件振兴方案关键适用的便是最底层架构的创新。比如,美国防部高級科学研究计划局DARPA、芯片大佬Intel和赛灵思等都会积极推进最前沿的对映异构创新,总体目标是在相对性落伍的加工工艺(英国在加工工艺创新上早已落伍于tsmc和三星)上完成出色特性,并减少研发投入、减少开发进度,降低开发者劳动量和开发设计门坎。自然,这种对映异构设计方案创新必定会造成 集成电路芯片领域新品类、新绿色生态的出現。
在人工智能技术芯片行业,现阶段流行设计方案是包括了CPU、DSP、AI专用型CPU的对映异构架构。假如依照传统式的设计理念,芯片企业会从CPU、DSP和AI的IP生产商那边批准不一样的IP核。这种由不一样生产商出示的测算模块都必须工程设计公司配备相对性应的指令系统、专用工具链和微架构精英团队,并且不一样测算模块中间必须非常长的互相认证時间。因而,芯片的设计部门极其巨大,更让人头疼的是在应用程序开发环节必须依照一比数十的占比来配备硬件配置和开发软件技术工程师团队。由于在对映异构芯片上开展应用程序开发十分复杂,涉及到不一样IP的计算机指令、最底层架构、专用工具链,并且一个人工智能技术的运用很有可能必须多种多样测算模块协作测算;就算是人工智能技术运用中的神经元网络优化算法,现阶段程序编写方式下开发设计高效率也很低。
为应对这一挑戰,华夏芯(北京市)通用性CPU技术性有限责任公司(下称“华夏芯”)选用了全新升级的设计理念:根据华夏芯的统一命令架构设计方案了CPU,DSP和AI张量CPU IP,华夏芯为客户出示一套开发工具、模型仿真,大幅度减少了对映异构程序编写的开发设计难度系数,提升 了人工智能技术运用的开发设计高效率,即便 一个小规模纳税人的研发部门也可以迅速进行繁杂的人工智能技术应用程序开发。
在传统式PC、网络服务器和移动智能终端行业要挑戰Wintel和Arm Android绿色生态极其艰难。可是,人工智能技术行业是一个全新升级的跑道,现阶段并沒有产生垄断性的绿色生态、或是還是多绿色生态共存的局势。这为中国的芯片生产商开展架构创新并搭建独立绿色生态出示了极其难能可贵的机会。
华夏芯是中国最开始从业异构计算科学研究的芯片企业之一,华夏芯既是异构计算IP生产商,也是异构计算服务平台经销商。华夏芯的总体目标是为顾客出示一次开发设计、好几处布署、端云融合、协作测算、前后左右兼容的测算服务平台。
IP是全部集成电路芯片全产业链最上下游的连接点。中国的IC设计方案要更改被海外IP企业受制于人的局势,就需要坚持不懈国内IP的独立创新。把握住新基建产生的发展趋势机会,借助创新驱动器,在异构计算等新跑道紧抓国际性优秀水准,在我国彻底还有机会完成从高档芯片销售市场强国到创新大国的里程碑式提升。