当前，以5G为代表的新型基础设施正在成为建设数字中国、网络强国、智慧社会、实现可持续发展目标的利器。
新基建带来新风口，备受关注的芯片产业链发展迎来新机遇。 多位专家学者和企业高管接受记者采访时表示，与传统芯片相比，作为新基建计算引擎的5G、AI、智能计算等新一代高端芯片属于新赛道，需要构建新生态。 因此，抓住以5G为代表的新基建市场机遇，将助推我国芯片产业的创新发展，弥补国产高端芯片长期的生态短板。
国产高端芯片亟待突破生态瓶颈
高端芯片，尤其是处理器芯片，被公认为半导体皇冠上的明珠。 其中，我们最熟悉的处理器就是俗称“大脑芯片”的中央处理器（CPU）和“图形芯片”的图形处理单元（GPU），以及应用于通信、语音、图像等领域的数字信号处理器芯片。加工等领域。 （DSP）。
业内人士指出，过去三十年，人们经历了数字化、互联网、移动互联网等信息技术变革。 其背后的关键驱动力是以处理器为代表的计算技术的快速进步。 它增强了国家对新一代信息技术的掌控能力。 因此，发展国产高端芯片，特别是CPU、DSP、GPU、FPGA芯片等新一代处理器刻不容缓。
如今，全球高端芯片的核心技术基本掌握在国外企业手中，而国产高端芯片的核心技术还处于追赶阶段。 这种状况亟待改变。
根据国家发改委对信息技术基础设施的定义，处理器等高端芯片无疑将成为5G等通信网络基础设施、AI等新技术基础设施、智能计算等算力基础设施的核心引擎。中心。 数据显示，2019年我国处理器和控制器进口额达1423亿美元，同比增长12.8%。 专家分析，从数据来看，我国处理器尤其是高端处理器芯片仍主要依赖进口。 主要原因是我国采用独立指令集的处理器芯片企业规模较小，难以撼动英特尔、ARM、英伟达、德州仪器等国际处理器巨头长期以来在该领域打造的生态优势时间。
据了解，长期以来，对于我国如何发展CPU等高端处理器，存在两种意见：一是提倡基于指令集、微架构、工具等核心技术发展CPU。拥有完全自主知识产权的产业链，从而赢得战略主动权。 二是支持国内芯片厂商通过合资或高额支付的方式获得国外厂商的技术（架构）授权，快速占领一部分国内市场。
有关专家表示，显然后一种模式不具备处理器关键技术的自主创新能力。 这种模式虽然风险低、见效快，但不仅无法主动应对硬件潜在缺陷带来的安全隐患，而且可持续发展的控制权仍然掌握在国外厂商手中，几乎没有战略主动权可言。的。
龙芯中科科技有限公司董事长胡伟武建议走“市场领先技术”之路，通过自主研发掌握CPU核心技术，建立自主可控的信息技术体系。
“自主研发路线是根据自己编写的CPU源代码来开发芯片，就像根据自己设计的图纸建造建筑物一样。引进技术路线是根据购买的CPU源代码来开发芯片，就像“按照买来的图纸盖大楼。”胡伟武这样描述了发展以CPU为代表的国产高端芯片的重要性。
新基建助推国产高端芯片进入新赛道
随着我国新基建重大举措的推进，5G、人工智能、物联网、工业互联网等领域不存在垄断生态。 相反，由于相关产业刚刚起步，中外芯片设计公司在创新赛道的同一起跑线上，面临着采用新架构、构建新生态的挑战。
因此，国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁建议，在新基建领域，应优先支持和鼓励使用国产高端芯片。 同时，国内高端处理器厂商应乘势而上，通过自主创新提升产品性能，努力在新基建领域打造面向全球市场的国产自主计算生态系统。
胡伟武表示，以CPU、操作系统为代表的我国高端芯片自主基础软硬件正处于发展关键阶段。 使用自主基础软硬件支撑国家安全和产业发展已成为共识。 构建独立于Wintel体系、AA体系之外的第三甚至第四个信息技术体系和产业生态，应该成为新基建的重要组成部分。
事实上，我国基于自主指令集的高端芯片企业已经开始取得不错的成绩。 在“信息技术应用创新”工程等应用牵引下，自主基础软硬件产业呈现出产品快速迭代、产业链深度融合、资本高度活跃的良好势头。 龙芯已广泛应用于政企、安防、金融、能源、交通、教育等各种应用场景，通用处理性能在产品层面已达到世界先进水平。
在异构计算领域，华夏芯（北京）通用处理器技术有限公司不仅推出了基于完全自主统一指令集平台的嵌入式CPU、DSP和AI IP，打破了国外IP厂商的垄断，计算领域，特别是在解决异构编程的挑战方面，做出了自己的创新。 华夏芯发布了基于华夏芯CPU、矢量DSP和张量处理器的异构SoC芯片“Polaris”。 张量处理器提供优异的神经网络加速能力，目前正在智能物流、机器人、边缘计算等领域推广。 应用。
华夏信CEO李克一表示，抓住新基建带来的发展机遇，依靠创新驱动，在异构计算等新赛道上紧盯国际先进水平，我国完全有机会实现从高端芯片市场强国到创新强国的转变。 历史性突破。
创新成为高端芯片产业新热点
过去很长一段时间，集成电路一直强调通过采用更先进的工艺来实现PPA（即更高的性能、更低的功耗、更小的面积）。 中国工程院院士、中国半导体行业协会名誉顾问徐居彦指出，这个逻辑方向是时候纠正了。
分析师表示，在先进工艺节点设计芯片产品的投资很容易花费数千万美元。 在这种情况下，如果芯片销量无法达到一定规模，先进技术的使用将成为少数芯片巨头的专属特权。
因此，采用芯片架构创新和系统创新等新技术，如异构集成、多元化chiplet等新技术来设计芯片，可以提供更灵活的工艺选择、最经济的资源投入和更快的上市时间等诸多好处。
此外，随着异构计算在人工智能、5G等领域的发展，不少国际巨头都推出了基于新一代异构计算的“新物种”，其中一些与传统生态并不完全兼容。 例如，Nvidia推出了包含RISC V CPU和神经网络加速器的GPU芯片，Xilinx推出了集成CPU、DSP和神经网络加速器的FPGA芯片。 李克毅表示，异构计算推动了国际芯片巨头在产品线的重新布局，从单一处理器或FPGA芯片的设计转向兼顾高灵活性的新一代高端芯片的设计高性能并集成多种架构。 。
专家表示，大家谈论的深度学习、神经网络等AI技术，需要根据不同的应用场景，与感知、数据采集、存储传输、安全加密等技术相结合，即AI专用计算单元CPU和其他处理器、加速器、内存单元以不同的形式异构地融合在一起，形成一个完整的产品。 因此，如果没有CPU等处理器芯片，我国人工智能产业的发展无法仅靠深度学习专用芯片来支撑。
根据专家建议，我国应加强高端芯片从技术创新到应用生态的全面布局，加强5G、工业互联网、智能计算、数字经济应用场景等新基建与数字经济的协同融合。自主创新的核心软硬件底层架构，力争实现5G时代我国高端芯片产业的历史性超越，为人类产业新浪潮做出中国的重要贡献。 （记者 张汉清 北京报道）
