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“在過(guò)去幾年當(dāng)中，移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)深深地改變了這個(gè)世界，移動(dòng)的連接、移動(dòng)數(shù)據(jù)的流量，甚至萬(wàn)物互聯(lián)都來(lái)到我們的身邊。”

在由中國(guó)科技網(wǎng)直播支持的FuTURE論壇上，清華大學(xué)微電子與納電子學(xué)系主任、微電子學(xué)研究所所長(zhǎng)魏少軍教授指出，5G的到來(lái)會(huì)加速這個(gè)過(guò)程。“比如利用5G提供的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶技術(shù)，可以在短短的幾秒鐘內(nèi)下載一部高清電影，因此手機(jī)當(dāng)中的存儲(chǔ)器就會(huì)大幅增加。也由于5G的高速發(fā)展、高速率的傳輸，使得在4G時(shí)代還不能夠真正投入大量使用的VR和AR成為現(xiàn)實(shí)。而5G的超可靠低延遲不僅會(huì)支撐自動(dòng)駕駛，也會(huì)使得工業(yè)在5G支撐下實(shí)現(xiàn)一種垂直的整合。而5G的大規(guī)模機(jī)器通訊更有可能使得農(nóng)業(yè)走向現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)。”他說(shuō)道。

5G的發(fā)展與芯片是密切相關(guān)的。魏少軍教授指出，在過(guò)去的40年有很多東西消失了，比如我們熟悉的錄放機(jī)、科學(xué)計(jì)算器、MP3甚至人手一個(gè)的卡片、數(shù)碼相機(jī)都消失了，這些功能都被集成到了手機(jī)當(dāng)中。但手機(jī)本身并沒(méi)有太大的體積上的變化，那么這些功能被集成進(jìn)手機(jī)主要是由其中的芯片和芯片上承載的軟件實(shí)現(xiàn)的。

“5G的到來(lái)毫無(wú)疑問(wèn)也會(huì)提升對(duì)芯片技術(shù)的要求，因?yàn)?span lang="EN-US">5G提供的速率更高、處理的功能更強(qiáng)，因此它耗能也會(huì)更高，因此5G的芯片就需要有更高的能量效率，要有更靈活的架構(gòu)和可擴(kuò)展性，以此來(lái)適應(yīng)5G的高速發(fā)展。”魏少軍指出，5G的發(fā)展會(huì)提出全新的計(jì)算器件的需求。

“可重構(gòu)芯片是我們國(guó)家近年來(lái)率先倡導(dǎo)的新型芯片架構(gòu)技術(shù)，具有軟件、硬件雙編程，硬件功能隨軟件變化而變化等特點(diǎn)，但同時(shí)又擁有與CPU、FPGA相媲美的靈活性。把可重構(gòu)芯片技術(shù)應(yīng)用到5G的基帶信號(hào)處理，可以產(chǎn)生遠(yuǎn)好于現(xiàn)在已有的通用計(jì)算器件的能量效率和面積效率，所以在滿(mǎn)足5G基帶處理所需的高計(jì)算量的同時(shí)，在功耗、靈活性和成本上具有相當(dāng)高的優(yōu)勢(shì)。”

可重構(gòu)芯片技術(shù)的基本思想就是從軟件和硬件的可編程性入手。“我們可以構(gòu)建這樣一個(gè)四象限圖，把CPU、DSP等處理器放到第二象限，專(zhuān)用集成電路放到第三象限，FPGA、EPLD等放入第四象限。而可重構(gòu)芯片就處在第一象限”魏少軍介紹道。

魏少軍指出，可重構(gòu)芯片可以實(shí)現(xiàn)敏感部件和數(shù)據(jù)的隨機(jī)動(dòng)態(tài)部署，使得攻擊者難以預(yù)見(jiàn)目標(biāo)的位置和出現(xiàn)時(shí)間，也可以把算法或敏感功能和數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)碎片化，實(shí)現(xiàn)隱身功能。對(duì)于高安全性的芯片，具有非常好的優(yōu)勢(shì)。可重構(gòu)芯片實(shí)現(xiàn)了納秒級(jí)的功能重構(gòu)，因此它的重構(gòu)時(shí)間比FPGA要快一百萬(wàn)倍。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用使得可編程邏輯陣列的邏輯芯片的重構(gòu)時(shí)間縮短到20到40納秒，當(dāng)應(yīng)用于信息安全芯片時(shí)，就使得芯片的安全等級(jí)從較低級(jí)別提升至最高級(jí)別。他認(rèn)為，可重構(gòu)芯片技術(shù)是一種值得關(guān)注的全新芯片技術(shù)，是下一代計(jì)算芯片的優(yōu)選架構(gòu)。

來(lái)源: 中國(guó)科技網(wǎng)  作者：王郁