二十載自主創(chuàng)新星光夢(mèng)　新時(shí)代中國(guó)“芯”路再啟程

趙晨　張心怡

2019年12月28日，1999—2019“星光中國(guó)芯工程”創(chuàng)新成果與展望報(bào)告會(huì)在北京人民大會(huì)堂隆重舉行。會(huì)議回顧和總結(jié)了“星光中國(guó)芯工程”20年來(lái)在核心技術(shù)自主創(chuàng)新、在研發(fā)成果大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，以及在滿足國(guó)家重大工程技術(shù)需求方面取得的重要進(jìn)展和成功經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)“星光中國(guó)芯工程”未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了規(guī)劃和展望。

第十屆、第十一屆全國(guó)人大副委員長(zhǎng)，第十二屆全國(guó)政協(xié)副主席韓啟德，中央委員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)黨組書記、常務(wù)副主席、書記處第一書記懷進(jìn)鵬出席會(huì)議并發(fā)表重要講話。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心原主任、全國(guó)政協(xié)教科文衛(wèi)委員會(huì)原主任張玉臺(tái)，中央委員、中國(guó)工程院院長(zhǎng)李曉紅，原信息產(chǎn)業(yè)部副部長(zhǎng)、原國(guó)家信息化領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室常務(wù)副主任曲維枝，中央政法委副秘書長(zhǎng)王洪祥，公安部副部長(zhǎng)林銳，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局副局長(zhǎng)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)主任田世宏，北京市委常委、教工委書記王寧，國(guó)防科工局探月與航天工程中心總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳偉仁等三十多位相關(guān)政府部門及行業(yè)協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)和院士到會(huì)祝賀。

“星光中國(guó)芯工程”

實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展

中國(guó)工程院院士、第十三屆全國(guó)政協(xié)委員“、星光中國(guó)芯工程”總指揮、中星微電子集團(tuán)創(chuàng)建人兼首席科學(xué)家鄧中翰作了“星光中國(guó)芯工程”20年成果與展望工作報(bào)告。楊曉東、金兆瑋獲得“星光中國(guó)芯工程”20周年功勛人物獎(jiǎng)，張韻東、林云生、張亦農(nóng)、周大良獲得“星光中國(guó)芯工程”杰出領(lǐng)軍人物獎(jiǎng)，12位優(yōu)秀成員獲得“星光中國(guó)芯工程”突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

歷經(jīng)20年的發(fā)展，“星光中國(guó)芯工程”結(jié)束了中國(guó)無(wú)“芯”的歷史，滿足了國(guó)家重大戰(zhàn)略和安全需求，為中國(guó)集成電路獨(dú)立自主發(fā)展發(fā)揮了示范帶頭作用;打造了貫穿“產(chǎn)學(xué)研用金”的信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新閉環(huán);激活了智能設(shè)備、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)相關(guān)行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景;提升了人民群眾日常生活的安全感和幸福感;提出了智能摩爾之路的發(fā)展思路，并希望能夠成為推動(dòng)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型時(shí)代社會(huì)生產(chǎn)力持續(xù)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。

20年來(lái)，“星光中國(guó)芯工程”引入硅谷創(chuàng)新機(jī)制，探索新型舉國(guó)體制，發(fā)揮了以企業(yè)為主體的創(chuàng)新體制的示范帶頭作用。建立了以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以核心技術(shù)為依托，以企業(yè)為主體的創(chuàng)新體制，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，堅(jiān)持科技成果產(chǎn)業(yè)化道路，取得了核心技術(shù)突破和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的一系列重要成果;實(shí)現(xiàn)了國(guó)家公共安全技術(shù)產(chǎn)業(yè)的自主可控，聯(lián)合牽頭研究制定了公共安全SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)家天網(wǎng)工程、雪亮工程、智慧城市以及其他重大戰(zhàn)略項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵作用;突破芯片設(shè)計(jì)15大核心技術(shù)，申請(qǐng)3000多件國(guó)內(nèi)外技術(shù)專利，形成了完整的“數(shù)字多媒體”“應(yīng)用處理器”“智能安防”“傳感網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”“人工智能”五大芯片技術(shù)體系;創(chuàng)造性地提出推動(dòng)信息處理能力持續(xù)提升的“智能摩爾之路”，推出了基于這一技術(shù)路線的XPU多核異構(gòu)智能處理器芯片技術(shù)架構(gòu);建立了以70多位留學(xué)歸國(guó)人員為主體的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)，吸引了2000多位國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀人才，組成了一支成熟的技術(shù)研發(fā)、芯片設(shè)計(jì)、市場(chǎng)開發(fā)、運(yùn)營(yíng)管理隊(duì)伍;在工信部、科技部、國(guó)家發(fā)改委等主管部委的大力支持下，完成了數(shù)十項(xiàng)國(guó)家重大科技研發(fā)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，兩次榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

20年來(lái)“星光中國(guó)芯工程”取得的一系列進(jìn)展和重要成果，是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)研發(fā)及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的重大突破，是我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)通過自主創(chuàng)新，建立以企業(yè)為主體的創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，從“中國(guó)制造”邁向“中國(guó)創(chuàng)造”的成功案例，充分體現(xiàn)出國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展政策的有效性和新型舉國(guó)體制的優(yōu)越性。

10年自主創(chuàng)新形成具有中國(guó)特色“中星微模式”

1999年，在中國(guó)科學(xué)院院士周光召的熱情倡導(dǎo)下，在工業(yè)和信息化部（原信息產(chǎn)業(yè)部）、財(cái)政部、科學(xué)技術(shù)部、國(guó)家發(fā)展改革委、北京市政府的直接領(lǐng)導(dǎo)下，在國(guó)家電子發(fā)展基金的資金支持下，鄧中翰等一批海外愛國(guó)博士企業(yè)家響應(yīng)號(hào)召，回國(guó)承擔(dān)并啟動(dòng)實(shí)施“星光中國(guó)芯工程”，在北京中關(guān)村設(shè)立中星微電子公司，承建數(shù)字多媒體芯片技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，致力于超大規(guī)模集成電路芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)及產(chǎn)業(yè)化工作。

2001年，中國(guó)第一顆百萬(wàn)門級(jí)超大規(guī)模數(shù)字多媒體芯片“星光一號(hào)”誕生。其后數(shù)年間，“星光多媒體”系列芯片被蘋果、三星、飛利浦、惠普、LG、索尼、戴爾等國(guó)外知名品牌規(guī)模采用，占領(lǐng)了全球計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片60%以上的市場(chǎng)份額，徹底結(jié)束了中國(guó)無(wú)“芯”的歷史，極大增強(qiáng)了我國(guó)集成電路企業(yè)自主研發(fā)和爭(zhēng)取市場(chǎng)成功的信心。

2005年，中星微電子率先在納斯達(dá)克證券市場(chǎng)上市，成為我國(guó)芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域第一家在美國(guó)納斯達(dá)克上市的公司，標(biāo)志著“中國(guó)芯”獲得全球認(rèn)可。國(guó)家電子發(fā)展基金的1000萬(wàn)元原始投資也獲得了22倍的回報(bào)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，形成了國(guó)家工程、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)互為支撐、高效運(yùn)作的創(chuàng)新體系，形成了具有中國(guó)特色的“中星微模式”。

20年砥礪奮斗護(hù)航新時(shí)代智慧城市

城市匯聚著全球最多的資源、最多的人口以及大量的創(chuàng)新力，目前世界各國(guó)都在積極探索智慧城市的建設(shè)路徑的底層技術(shù)，而中國(guó)是全球人口最多的國(guó)家，中國(guó)的城鎮(zhèn)化需求在全球有著典型代表意義。于是，如何更好地實(shí)現(xiàn)智慧城市，便成為“星光中國(guó)芯工程”新的目標(biāo)。

近年來(lái)，“星光中國(guó)芯工程”針對(duì)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，在公安部、工信部、國(guó)標(biāo)委組成的SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)領(lǐng)導(dǎo)小組的直接領(lǐng)導(dǎo)下，與公安部第一研究所作為聯(lián)合組長(zhǎng)單位共同牽頭制定并推廣了兩代公共安全SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)大量采用新一代人工智能技術(shù)以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，基于自主開發(fā)的、安全可控的芯片、算法、設(shè)備和軟件，其技術(shù)總體處于世界“領(lǐng)跑”水平，我國(guó)也成為世界上第一個(gè)在公共安全視頻信息安全領(lǐng)域出臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家。公共安全SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)家天網(wǎng)工程、雪亮工程、智能交通、數(shù)字邊防、平安城市、智慧城市等重大項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

此外，“星光中國(guó)芯工程”推出的全球首顆嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）人工智能芯片——“星光智能一號(hào)”，率先應(yīng)用在基于安防監(jiān)控SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的智能安防系統(tǒng)，使我國(guó)公共安全行業(yè)由模擬時(shí)代、數(shù)字時(shí)代進(jìn)入智能時(shí)代，居世界領(lǐng)先水平;之后，又進(jìn)一步在智能交通、智慧城市等領(lǐng)域展開基于“星光智能一號(hào)”開發(fā)平臺(tái)的重大項(xiàng)目合作。

現(xiàn)階段，國(guó)際上許多國(guó)家依然受困于安全事件的困擾，而中國(guó)已經(jīng)成為世界上最安全的國(guó)家，人民享有高度安全感和幸福感，已經(jīng)成為中國(guó)的重要名片。面對(duì)人類社會(huì)的共同重大挑戰(zhàn)，“星光中國(guó)芯工程”希望著眼于全球命運(yùn)共同體，在智慧城市的大背景下，把相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和專利做成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支柱，解決普遍問題，創(chuàng)造普世價(jià)值。

展望未來(lái)

智能摩爾之路再譜華章

近些年來(lái)，隨著摩爾定律逼近物理極限，業(yè)界對(duì)于集成電路產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展之路的討論十分熱烈。鄧中翰院士認(rèn)為：“在物理層面，智能芯片的發(fā)展已經(jīng)受到了物理規(guī)律的限制，看似已經(jīng)接近了極限的時(shí)候，在信號(hào)層面的技術(shù)創(chuàng)新卻還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有碰到天花板?！?/p>

近年來(lái)，“星光中國(guó)芯工程”探索了集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)深層次發(fā)展路徑，提出了“智能摩爾之路”。智能摩爾之路就是跳出二維，走向三維，從物理層面延伸到信號(hào)層面，借鑒人腦的機(jī)制，通過算法的升級(jí)以及芯片架構(gòu)的更新，形成更加智能的計(jì)算，從而達(dá)到進(jìn)一步提升信息處理能力，達(dá)到最優(yōu)的性能功耗比。

基于智能摩爾之路的思路，“星光中國(guó)芯工程”團(tuán)隊(duì)率先提出了多核異構(gòu)處理器（XPU）概念，即結(jié)合CPU、GPU、NPU、DSP等技術(shù)，在底層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交互處理，通過架構(gòu)上的突破，適應(yīng)當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展。XPU并不像SoC只是將不同模塊做物理集成，而是將不同類型的處理器核進(jìn)行算力共享、內(nèi)存共享，實(shí)現(xiàn)深層次的融合計(jì)算。XPU能夠在實(shí)際應(yīng)用中，特別是嵌入式應(yīng)用

中提高系統(tǒng)的性能功耗比。“星光中國(guó)芯工程”團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步研究

新一代智能處理技術(shù)，研究基于XPU的多模融合計(jì)算架構(gòu)，研究高效率、高信噪比的多光譜信號(hào)壓縮編碼技術(shù)，研究視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)和數(shù)據(jù)安全技術(shù)，并持續(xù)迭代推出XPU多核異構(gòu)智能處理器。多核異構(gòu)的處理器在未來(lái)將會(huì)應(yīng)用于不同的場(chǎng)景，對(duì)數(shù)據(jù)場(chǎng)景進(jìn)行篩選分析，并用最優(yōu)的數(shù)據(jù)處理方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工分析并計(jì)算結(jié)果，幫助決策及賦能行業(yè)應(yīng)用。

未來(lái)10年，“星光中國(guó)芯工程”計(jì)劃投資100億元，用于芯片技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研究制定、系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)，以及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，并基于XPS數(shù)字像素智能傳感技術(shù)和XPU多核異構(gòu)智能處理器芯片技術(shù)，協(xié)同研究小樣本機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、深空探測(cè)感知系統(tǒng)技術(shù)、基于視覺關(guān)注的多模信息實(shí)時(shí)處理技術(shù)等八大關(guān)鍵核心技術(shù)，服務(wù)更多國(guó)家戰(zhàn)略需求。

鄧中翰院士表示：“展望未來(lái)‘，星光中國(guó)芯工程將繼續(xù)深入貫徹落實(shí)新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想，繼承發(fā)揚(yáng)‘兩彈一星精神，沿著‘智能摩爾技術(shù)路線，進(jìn)一步把‘星光中國(guó)芯工程做大做強(qiáng)，在國(guó)際市場(chǎng)大幅度提高‘中國(guó)芯的地位，助力我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略和安全需求，推動(dòng)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化邁上新臺(tái)階，為實(shí)現(xiàn)‘兩個(gè)一百年的宏偉目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而努力奮斗！”