中國芯進(jìn)軍高端IC 取得群體性突破

　　近十年，世界半導(dǎo)體市場、電子系統(tǒng)產(chǎn)品市場、GDP三者的比例關(guān)系約為1：6：200左右，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，新的電子系統(tǒng)市場不斷開拓，以及半導(dǎo)體產(chǎn)品的不斷降價，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(80%為集成電路)在支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對GDP的貢獻(xiàn)將越來越大。

　　我國目前已經(jīng)成為集成電路消費大國，正逐步向集成電路生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變，而集成電路強國是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，集成電路產(chǎn)業(yè)強國的重要標(biāo)志之一就是要擁有一大批自主知識產(chǎn)權(quán)的集成電路產(chǎn)品。加強知識產(chǎn)權(quán)建設(shè)已成為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)該采取的重要戰(zhàn)略舉措，是我國從集成電路消費大國向集成電路強國轉(zhuǎn)變過程中的關(guān)鍵和核心問題。

　　自2000 年國務(wù)院發(fā)布《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(國發(fā) 18 號文)以來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了政策引導(dǎo)、改善環(huán)境、吸引外來資金的新的發(fā)展時期。與十年前相比，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)已發(fā)生了巨大的變化,取得了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國芯”。

　　在新興的熱點市場。目前我國自主設(shè)計的芯片產(chǎn)品已涉及了CPU/DSP、高檔IC卡、數(shù)字電視(DTV)和多媒體、手機以及信息安全等六大領(lǐng)域。IC設(shè)計技術(shù)快速地進(jìn)入國際主流技術(shù)水平。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心芯片的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化也取得了可觀的群體性突破。

　　在CPU方面，主要有中國科學(xué)院計算機研究所的"龍芯系列"，北大眾志微系統(tǒng)科技公司的"北大眾志"，以及蘇州國芯科技和杭州中天微系統(tǒng)的嵌入式CPU“C*core”系列。“龍芯系列”方面，2002年8月10日，首片龍芯1號芯片X1A50流片成功。2006年9月13日，“64位龍芯2號增強型處理器芯片設(shè)計”通過科技部驗收，該處理器最高主頻達(dá)1.0GHz。2009年10月研制成功四核龍芯3A，采用65納米CMOS工藝設(shè)計，在單個芯片上集成4個處理器核和4MB二級Cache，主頻達(dá)到1GHz，功耗小于15瓦，峰值性能達(dá)到每秒160億次浮點運算，片上包含4.25億個晶體管，面積為174平方毫米。2010年3月研制成功的龍芯2G，采用65納米工藝設(shè)計，主頻達(dá)到1GHz，功耗小于4瓦。目前，正在研制16核龍芯3C。北大眾志通過多年的技術(shù)積累和研發(fā)攻關(guān)，制定了自主知識產(chǎn)權(quán)的UniCore指令系統(tǒng)，并基于該指令系統(tǒng)研制和推廣了北大眾志UniCore系列CPU和PKUnity系列SoC芯片，在技術(shù)實現(xiàn)和市場競爭方面均體現(xiàn)了當(dāng)前的主流趨勢。北大眾志UniCore指令系統(tǒng)包括64位的UniCore64、32位的UniCore32和16位的UniCore16，還包括浮點指令系統(tǒng)UniCoreF64和擴展指令系統(tǒng)UniCore2D/3D。UniCore指令系統(tǒng)在指令密度、通用寄存器設(shè)置等方面都有特別的設(shè)計，還包含了DSP擴展指令，以滿足更廣泛的應(yīng)用需求。UniCore已作為一種獨立的體系結(jié)構(gòu)，在GNU社區(qū)系統(tǒng)軟件開發(fā)規(guī)范中注冊，編號為“110”。與國內(nèi)外同類指令系統(tǒng)相比，UniCore指令系統(tǒng)存在本質(zhì)的區(qū)別和獨到的優(yōu)勢，不但不存在知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險，而且具有強大的競爭力。浙江大學(xué)與蘇州國芯、杭州中天微系統(tǒng)公司進(jìn)行技術(shù)合作，經(jīng)過六年時間的努力形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的C*CoreTM系列32位CPU核C306/C310/ CS320/C340 /CK510 /CK520，建立了以C* CoreTM為核心的C*SoC100/200/300設(shè)計平臺;并獲得多項國家專利和軟件著作權(quán)。目前，C* CoreTM授權(quán)客戶達(dá)到三十余家，設(shè)計服務(wù)客戶達(dá)到二十余家，內(nèi)嵌C*Core的芯片量產(chǎn)數(shù)已突破3000萬顆。標(biāo)志著具有自主知識產(chǎn)權(quán)C* CoreTM的產(chǎn)業(yè)化工作進(jìn)入實質(zhì)應(yīng)用階段。這些CPU芯片系列的誕生，填補了我國在該領(lǐng)域的空白。雖然目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍存在較大困難，但為我國今后在處理器市場與國際主流品牌同臺競爭打下了堅實的基礎(chǔ)。

　　在數(shù)字電視(DTV)和多媒體芯片方面，以北京中星微電子的"星光"系列為代表的數(shù)字多媒體芯片，成功應(yīng)用于個人電腦、寬帶、移動通訊、信息家電等高速成長的多媒體應(yīng)用領(lǐng)域。其中寬帶多媒體通信領(lǐng)域計算機圖像輸入芯片在2006年全球市場份額已超過60%，自2005年起，已打入SONY這樣的世界級企業(yè)的整機產(chǎn)品;其移動音頻處理芯片已占國內(nèi)市場的30%、世界市場的10%以上。珠海炬力公司的第三代便攜式數(shù)字音樂播放器SoC芯片ATJ2085，采用嵌入式MPU和DSP雙處理器體系結(jié)構(gòu)，DSP工作頻率384MHz，最近發(fā)布的炬力27系列芯片開創(chuàng)了便攜式多媒體播放器(PMP)應(yīng)用的新紀(jì)元，它基于復(fù)雜且功能強大的”三核芯”(Triple Core)架構(gòu)，27系列單芯片中包括了一個高速32位元中央處理器(CPU)、一個全格式720P(1280*720像素)視頻解碼器和一個模擬3D圖形處理單元(GPU)。福州瑞芯公司的RK28系列多媒體處理核心芯片是我國自主設(shè)計的消費電子領(lǐng)域第一顆大規(guī)模量產(chǎn)的基于65nm工藝的芯片，是具有世界先進(jìn)水平的面向新一代無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的高性能數(shù)字處理核心芯片。芯片集成高性能的通用CPU和DSP(數(shù)字信號處理器)，具有支持主流空中無線接口的能力，包括3G，GPS，WiFi，Bluetooth，CMMB，DVB-T等，同時支持所有主流的多媒體功能，包括各種音視頻文件的播放，高清晰度的照相，攝像，各種移動電視信號的解碼與播放，瀏覽互聯(lián)網(wǎng)，運行基本的辦公軟件等。系統(tǒng)軟件支持開放的android操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件。基于此芯片國內(nèi)制造企業(yè)將有能力設(shè)計出具有世界領(lǐng)先水平的3G智能手機和上網(wǎng)筆記本。深圳海思公司在2006年推出功能強大的H.264視頻編解碼芯片，2008年推出全球首款內(nèi)置QAM的超低功耗DVB-C單芯片。另外，還有以北京海爾為代表的"愛國者"系列的數(shù)字電視解碼芯片，以清華和上海交大為代表的HDTV多載波和單載波信道芯片，以上海晶晨半導(dǎo)體公司主導(dǎo)的HVD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的多媒體編解碼芯片。

　　在手機芯片方面，最具代表性的是上海"展迅"的手機基帶芯片。自2003年以來，展訊先后自主研制成功了世界首顆GSM/GPRS多媒體基帶一體化手機核心芯片、世界首顆3G TD-SCDMA手機核心芯片、世界首顆AVS音視頻解碼系統(tǒng)級芯片、世界首顆支持CMMB標(biāo)準(zhǔn)的手機電視單芯片以及世界首顆TD-SCDMA/HSDPA/EDGE/GPRS/GSM多模射頻單芯片，并成功實現(xiàn)了芯片的產(chǎn)業(yè)化。深圳海思公司在2009年推出國內(nèi)手機智能手機的Turnkey解決方案K3，K3支持Windows Mobile6.1 操作系統(tǒng)，核心芯片采用海思半導(dǎo)體研發(fā)的Hi3611， Hi3611芯片使用Arm926EJ核心，最高頻率460Mhz，內(nèi)部集成PMU、Audio Codec、Touch Panel Control等，Hi3611提供了業(yè)界最佳的集成度。另外，還有以上海"鼎芯"為代表的PHS手機用的射頻IC收發(fā)器和其他通信RF芯片，包括WLAN基帶和RF芯片等。這些“中國芯”的研發(fā)成功，不僅填補了國內(nèi)無線通信芯片技術(shù)和核心軟件的空白，打破了長期以來外國公司的壟斷局面，為我國電子信息產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)在核心技術(shù)領(lǐng)域的突破做出了突出貢獻(xiàn)，而且還大大推動了中國自主標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。