研究方向
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五类核心芯片


作为支撑我国信息产业发展的物质核心,处理器芯片的种类丰富、应用场景繁多。在核心信息基础设施构建过程中,需要不同种类、不同指标的处理器芯片进行协同工作,仅仅突破单类芯片无法实现完全自主可控,需要实现体系化的高度协同发展。几年内,拟布局的五类芯片将全面覆盖当前的端、边、云、网、智应用场景,可实现国产处理器芯片在当前主流应用场景的全面自主可替代。



(1)通用处理器

针对当前多种指令系统带来的软件生态问题,聚焦自主指令系统LoongARCH扩展设计、高能效通用处理器核心设计、大规模处理器芯片的验证、先进工艺处理器物理设计等相关研究,突破统一融合指令集设计、超宽发射超大规模架构的处理器核设计、面向先进半导体工艺的大规模高性能处理器物理设计技术、高性能低功耗时钟树设计等核心关键技术,研制基于LoongARCH指令集的高能效处理器核心LA664,以及基于LA664的桌面和服务器处理器芯片,综合能效与当前主流X86处理器相当,并能够高效地运行多种主流指令集软件。


(2)智能处理器

以探究高能效、广应用、端边云一体化的智能处理器芯片为核心,构建分形智能处理器体系结构理论,聚焦智能处理器体系结构、智能处理器原型芯片研制和智能处理器系统软件等相关研究,突破智能化结构空间参数搜索、低精度自适应训练部署、粗粒度稀疏剪枝、无主控的异构交互通信等核心关键技术,研制智能处理能效超过NVidia同期主流产品的智能处理器芯片,在探索智能计算能效极限、智能计算的非精确计算等共性问题基础上,实现国产智能处理器芯片对主流智能+应用场景和智能计算训练推理全流程的覆盖。


(3)通信处理器

面向新一代无线短距通信技术SparkLink,设计能效达到国际先进水平的通信处理器,聚焦无线通信终端基带关键算法研究、核心DSP及芯片研制、终端及应用等相关研究;突破高性能矢量DSP核架构、高性能无线短距通信基带关键算法及全链路模型、异构多核基带芯片设计等核心关键技术;研制业界首颗新一代无线短距通信技术SparkLink基带芯片,及以SparkLink技术为主的设备与终端,支撑我国在无线短距通信产业的全面布局。


(4)物端处理器

基于RISC-V开放指令集设计物端处理器,聚焦面向对象体系结构设计方法、通用处理器结构模板设计、基础硬件对象库等相关研究;突破面向对象设计范式和处理器流水线结构对象化描述、开源物端处理器自动生成、高性能RISC-V处理器核的关键微体系结构对象组件库等核心关键技术;研制出基于最先进国产工艺的RISC-V处理器,并通过支持标准系统软件栈,形成开放可控的RISC-V开源物端处理器设计生态。


(5)数据处理器

以数据为中心,构建异构众核处理器设计理论,聚焦数据处理器芯片架构、跨应用敏捷异构软件开发平台等相关研究;突破高性能处理核(网络包、存储、数据查询等)定制化设计、高性能处理核互联、跨应用敏捷异构软件开发平台设计、多核微处理器性能建模等核心关键技术;在解决多异构处理核集成、多数据流并行、跨应用任务部署等问题的基础上,通过针对特定应用场景处理核的定制化,研制面向云端的高性能数据处理器,支撑不同应用领域基础层的算力水平拓展,如数据中心规模扩展、分布式数据库加速等。