走国产芯片崛起之路|青云计算机首创LR结构芯片
作者:qyjsj    更新时间:2020-01-09 14:02:56

众所周知,“棱镜门”事件、“中兴事件”、“华为断供事件”给国人深刻警示:中国如何在核心技术上加快推进国产自主可控替代计划,构建安全可靠的信息技术体系。归根结底,涉及到中国核心技术领域的发展,不仅要有近远期布局,更需深入研究,下大工夫。青云计算机集成电路研究团队早在2004年开始布局它的芯片之道,成功开发青云智芯,并首创“L型新型体系结构”;青云计算机成立至今,始终坚定以科技强国国家战略为己任,积极践行在国产自主可控芯片领域,翘首应对日益凸显的信息安全挑战。

对青云而言,要在关键元器件领域为中国增能,改变过度依赖大规模进口的局面,构建国产芯片生态链,必须从核心架构下功夫,实现完全国产自主。由于目前,我国在高端CPU芯片领域缺少中国人自己的核心架构,其核心架构均来自国外厂商的授权,一旦发生断供或授权变动,其后果则不堪设想。

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 在2006年启动的核高基专项,以及国家战略发展的支持下,已有的产品通过不断的优化升级,实现了从“可用”到“好用”,一些量大面广的领域,也实现了“零”的突破。从整体上看,国产CPU芯片同国际差距在逐步缩小。青云L结构高性能LR CPU的研发正是基于自主可控核心架构的战略需求,基于L型专利技术内核以及开源RISC-V指令集(可支持软件开发、集成开发、多种开源固件需求、多种操作系统、绝大多数基于Linux之上的应用软件),基于简洁的RISC-V指令集,提高了指令部件的有序化,有利于时序收敛,主频提高到2~2.2GHz左右。

  青云计算机的发明专利:L处理器体系结构(以下简称L结构),不得不归功于其核心发明(PED机制:一个PED可控制一道程序的执行,多个PED可同刻并发地控制多道程序相互独立或相互协调地并发执行。)简单说,就是“以单核资源,实现多核的功能”。L结构相对于传统结构,降低了设计的复杂度:无分支预测、猜测执行、多发射、乱序执行等;硬件资源量减小:致使面积、成本及功耗降低;最终表现在整体的性能提高:由于不同道程序间的弱相关性,流水线几无空栈,性能可达极值。依据以往32位DSP项目经验,经中科院权威检测:运用L结构DSP对比ADI的DSP,相同主频、特定算法下,L_DSP处理能力是ADI_DSP的5.5倍。

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    青云L型芯片体系结构的研发成果,产品除了自身技术因素外,更多依托的是生态。所谓生态,就是产业链条上的企业形成的一种紧密的分工协作关系,类似于准同盟。目前,国内民用领域基本是空白。而基于L型结构可用于设计各种处理器,如(MCU单片处理器DSP数字信号处理器ARM处理器CPU处理器)。以上涵盖了交换机芯片路由器芯片防火墙芯片边缘计算芯片人工智能芯视频分析专用芯片图像分析专用芯片物联网专用芯片等各个领域和专业应用场景的芯片(中央处理器)的应用方向。由此构建完整的以“L型新型架构”为核心的芯片产品生态链。

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     未来,青云计算机将构产、学、研、销、孵全栈式产业平台,打造“ 一院、二室、三集群”——军民融合创新研究院双子星院士工作站(技术融合实验室&科创转化实验室)、国产自主可控产业集群陶瓷基新材料产业集群新体系架构集成电路产业集群,依托集群的产业优势和聚集效应,孵化百家产业链相关企业,实现技术交互、人才集聚、资本融合、产业生态全链合作,为下一步国产自主可控芯片持续向国际化方向发展奠定基础。