在一日千里、風起云涌的信息時代,誰掌握了核心芯片技術,誰就占據了引領信息產業發展潮流的制高點。長期以來中國一直飽受缺芯之痛,每年都要花費超過 2000 億美元的資金用于從西方國家購買芯片,規模甚至超過了石油、鐵礦石等大宗資源類貨物,成為我國的第一大進口商品,不僅將巨額利潤拱手送給了國外芯片供應商,還對我國的國防、經濟、信息安全造成了嚴重的潛在威脅。
為了打破西方國家在芯片技術領域對我國的封鎖和限制,國家啟動了“核高基”(核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品)重大專項,集中力量攻克相關領域的核心關鍵技術,構建自主的創新體系,使我國擺脫被人卡脖子的尷尬境地,從而成為世界信息產業的有力競爭者。經過多年的不懈努力,我國先后推出了龍芯系列、申威系列等一大批自主研制的國產芯片,取得了令世人矚目的成就。
我國即將發布世界領先的“萬億次極光系列代數運算微處理器”
在 2016 年全球超級計算機 500 強排行榜中,使用國產芯片的“神威太湖之光”超級計算機名列榜首,標志著我國的信息產業正在發生歷史性的轉變,創新水平從以跟蹤為主,進入跟蹤和并跑、領跑并存的歷史新階段。2018 年 3 月中國科學院宣布,一款具有完全自主知識產權、達到國際領先水平的新概念微處理器——MaPU 代數微處理器即將在年內正式發布,打響了“中國芯”彎道超車的翻身仗。
MaPU 代數微處理器同時融合了多種處理器的優勢于一身,具有革命性的重大創新
所謂的 MaPU 代數微處理器,簡而言之就是中國科學院面向計算密集型應用需求,提出的世界首創的“Mathematic Processing Unit 高性能代數微處理器”概念,在并行代數運算、并行存儲體系指令系統和硬件架構方面產生重大原始性創新,將微處理器硬件支撐從標量 / 超標量運算提升至代數運算層次,包括超算型高性能代數微處理器、通用通信代數微處理器、通用多媒體代數微處理器等等。
MaPU 代數微處理器與現有主流處理器的性能對比
MaPU 代數微處理器融合了 CPU 的靈活性、FPGA 的并行存儲特性以及 ASIC 的高效性,通過體系結構的變革,提升系統硬件層次,采用最佳的時空分解策略與超級可變代數流水線有機結合的方法,可進行最優化的算法直接映射,填補應用計算鴻溝,堪稱是微處理器領域的一次革命性創新。目前已完成體系結構設計以及處理器芯片前后端設計,申請了發明專利 40 余項,其中包括 8 項國際專利。