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        張韻東 攻堅克難,讓“中國芯”成為國之重器

        2019-12-11 09:58:24郝濤
        中華兒女 2019年23期
        關(guān)鍵詞:中國芯星光芯片

        郝濤

        “太興奮了,基本上一夜沒合眼?!奔幢氵^去半個多月,張韻東提到和中星微團(tuán)隊一起參加新中國成立70周年國慶觀禮時的情景依然神采奕奕。

        張韻東是“星光中國芯工程”的副總指揮,也是中星微創(chuàng)始團(tuán)隊的核心成員。首次受邀參觀新中國成立70周年閱兵典禮,他印象最深的是,與之前的閱兵方隊相比,此次閱兵方隊中增加了很多數(shù)字化和信息化的元素,越來越多的高科技都用到了國防領(lǐng)域。

        而最令張韻東自豪的是,就在他觀禮區(qū)域不遠(yuǎn)處,中星微自主研發(fā)的芯片技術(shù)和產(chǎn)品也得到了應(yīng)用,心潮澎湃的同時,他似乎也能感受到一枚枚閃耀的“中國芯”。

        如今張韻東有很多頭銜:中星微集團(tuán)共同創(chuàng)建人,國家科技進(jìn)步一等獎獲得者,“數(shù)字多媒體芯片技術(shù)”國家重點實驗室執(zhí)行主任,“星光中國芯工程”副總指揮,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器專家等等,但是他最熱愛的還是自己的老本行——芯片設(shè)計。

        “芯片光靠砸錢是砸不出來的,必須得掌握芯片的規(guī)律,貴在堅持?!睆堩崠|說,中星微走過二十載,在智慧安防領(lǐng)域已經(jīng)成長為國之重器,但未來依然使命在肩,初心不改。

        志同道合的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊

        回憶硅谷的時光,張韻東的眼神依然閃亮。

        張韻東是在美國硅谷與鄧中翰結(jié)識的,除了芯片領(lǐng)域的技術(shù)問題,兩人經(jīng)常在一起分享個人追求和夢想。

        最讓他們有共識的是:“隨著中國國力的增強(qiáng),半導(dǎo)體行業(yè)也將從西方向東方轉(zhuǎn)移,如果有朝一日我們能回國創(chuàng)業(yè),就一定要把握住中國這個市場機(jī)遇?!?/p>

        鄧中翰用行動實踐了他的諾言:1999年帶領(lǐng)楊曉東、金兆瑋回國并創(chuàng)立了中星微。與此同時,張韻東也收到鄧中翰發(fā)出的邀請。2000年,張韻東加入到了中星微的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊中來,出任工程副總裁,主管研發(fā)。

        中星微創(chuàng)業(yè)初期最大的難題是人才稀缺,與硅谷創(chuàng)業(yè)環(huán)境不一樣的是,國內(nèi)芯片人才缺乏,但是可塑之才不少。這樣一來張韻東身兼數(shù)職,作為多媒體芯片的設(shè)計與軟件開發(fā)負(fù)責(zé)人,他既當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)又當(dāng)老師,帶領(lǐng)這些年輕的IT人邊學(xué)邊干。

        項目進(jìn)展十分緩慢?!白鲂酒蚕裆w房子一樣,但我們那時候鋼筋、磚頭等元器件都缺,小的東西都得自己造。這是最困難的時候?!被貞浧鹉嵌稳兆?,張韻東感嘆:“剛開始培養(yǎng)人才,積累經(jīng)驗確實是一個艱苦的過程,但是我們的“星光一號”研發(fā)出來之后,后面的難度就小多了。

        “星光”系列芯片成功后,中星微開始進(jìn)入手機(jī)市場。先從音頻開始,張韻東陸續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊攻堅克難,開發(fā)了全球首個能實現(xiàn)手機(jī)64和弦功能的midi芯片,當(dāng)時中國所有的手機(jī)都使用了,芯片產(chǎn)品也被海外多個國家手機(jī)市場的知名品牌采用。

        隨后,中星微又一鼓作氣推出了集成攝像頭和音視頻處理的“星光”移動芯片。憑借手機(jī)市場龐大的體量,芯片的出貨量很快就達(dá)到了億萬枚。

        進(jìn)入安防芯片領(lǐng)域,成為賽道定義者

        市場變幻莫測,電腦攝像頭和手機(jī)芯片的需求逐漸飽和。中星微意識到必須另尋一個新的市場。在反復(fù)的考察和論證后,他們找到了新的方向——安防監(jiān)控市場。

        然而,讓中星微團(tuán)隊感到意外的是,進(jìn)入新賽道的中星微,除了機(jī)遇,更多的是寂寞和孤獨。

        客觀地說,在SVAC標(biāo)準(zhǔn)問世之前,國內(nèi)和國際都還沒有專門針對安全防范監(jiān)控應(yīng)用的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),已有的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),都是針對廣播電視和大眾娛樂方面的多媒體和流媒體應(yīng)用,并不適用于安全防范領(lǐng)域。隨著整個安防產(chǎn)業(yè)朝著網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的方向發(fā)展,制定安全防范監(jiān)控需要的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)也就變得至關(guān)重要。

        張韻東介紹,長期以來,我國安防監(jiān)控系統(tǒng)一直采用H.264、MPEG-4等國外標(biāo)準(zhǔn),核心技術(shù)和產(chǎn)品很大程度上依賴國外,國家信息安全存在隱患。各廠家數(shù)據(jù)格式也不兼容,導(dǎo)致不同部門、不同地區(qū)之間的監(jiān)控信息不能互聯(lián)互通。另外,這些標(biāo)準(zhǔn)本是針對廣播電視的需求而制訂的,不能完全滿足安防監(jiān)控應(yīng)用的特殊性。

        公安部提出了一個需求,希望建立中國自己的安防視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),而且在推出之前甚至以后,還有一系列的保密要求和規(guī)定。

        “任務(wù)艱巨,使命光榮,即便注定長時間坐冷板凳也在所不惜?!睆堩崠|帶領(lǐng)團(tuán)隊承接了這個工作,經(jīng)過一系列的刻苦攻關(guān),2010年8月,中星微電子和公安部第一研究所作為組長單位聯(lián)合研究制定的《安全防范監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求》(簡稱 SVAC),被批準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn),俗稱SVAC1.0標(biāo)準(zhǔn);2017年6月,國家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布 GB/T25724-2017《公共安全視頻監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求》,這是SVAC標(biāo)準(zhǔn)2.0版本,“在數(shù)據(jù)安全方面有更大的保障,圖像編碼效率進(jìn)一步提高,同時信息安全等級也更高?!睆堩崠|解釋。

        圍繞這一標(biāo)準(zhǔn),還成立了SVAC聯(lián)盟,包括華為、海康威視等國內(nèi)主要的近百家安防企業(yè)都已加盟?!癝VAC標(biāo)準(zhǔn)是公開的,任何企業(yè)都可以按照要求進(jìn)行設(shè)計。”

        張韻東表示,SVAC 標(biāo)準(zhǔn)將視音頻編解碼技術(shù)和視頻圖像智能化目標(biāo)檢測融合起來,稱為視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù),通過對原始視頻進(jìn)行智能分析,實時感知人、車、物身份、特征及行為,將圖像智能分析結(jié)果和傳感器感知的信息插入到視頻中一起編碼,實現(xiàn)對視頻的多元結(jié)構(gòu)化描述。

        十年磨一劍,出鞘必鋒芒。以“天網(wǎng)工程”和“雪亮工程”為例,項目每年投資超過千億元人民幣,實現(xiàn)全城覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控的智能、安全、可信的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。以后全國統(tǒng)一的大網(wǎng)絡(luò),犯罪嫌疑人將無處可逃。

        “SVAC標(biāo)準(zhǔn)的制定和推出,得益于我們的舉國體制優(yōu)勢。”張韻東說,歐美發(fā)達(dá)國家都無法實現(xiàn)全國范圍內(nèi)安防監(jiān)控全網(wǎng)覆蓋和共享,可以肯定的是中國在安防監(jiān)控因為有了統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),我們的安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)領(lǐng)先一步,在某種程度上實現(xiàn)了彎道超車。

        智能摩爾之路及人工智能未來

        根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(WSTS)數(shù)據(jù)顯示,2018年我國已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體最大的消費(fèi)市場,而我國芯片行業(yè)中主要為芯片設(shè)計和封測,制造領(lǐng)域依然較為薄弱。隨著人工智能技術(shù)和5G以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,我國集成電路產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的歷史性機(jī)遇,5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)、工業(yè)機(jī)器人、智能穿戴等新興產(chǎn)業(yè)為半導(dǎo)體行業(yè)提供了巨大的驅(qū)動力,擁有全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場優(yōu)勢的中國,在劇烈的技術(shù)變革中具備換道超車的可能性。

        2016年6月,經(jīng)過五年多不懈努力和自主創(chuàng)新,數(shù)字多媒體芯片技術(shù)國家重點實驗室在京宣布,中星微推出首款具有深度學(xué)習(xí)功能的嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器芯片“星光智能一號”。

        這個國家重點實驗室的主任是鄧中翰,張韻東擔(dān)任執(zhí)行主任,也是實驗室的具體負(fù)責(zé)人。兩年后,推出第二代深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器芯片“星光智能二號”,運(yùn)算能力相比第一代提高16倍。鑒于此,2018年,中星微首次提出智能摩爾之路(Intelligent Moore)的技術(shù)路線。

        基于摩爾定律,眾所周知的是,每隔18個月,芯片集成度都會提高一倍,性能都會提高一倍,價格也會下降一半。張韻東表示,“所謂‘智能摩爾技術(shù)路線,是他們通過實驗發(fā)現(xiàn),在物理層面智能芯片的發(fā)展已經(jīng)受到了物理規(guī)律‘摩爾定律的限制,在這個背景下,中星微團(tuán)隊提出了“智能摩爾”之路。

        張韻東表示,雖然在物理層面和信號層面都受到物理規(guī)律的制約,看似已接近極限,但在信息層面的技術(shù)創(chuàng)新還遠(yuǎn)沒有達(dá)到極限。而下一次信息革命的關(guān)鍵在于:通過進(jìn)一步借鑒人腦智慧機(jī)制來研究新型人工智能計算方法,達(dá)到進(jìn)一步提升信息處理的“性能/功耗價格”比的目標(biāo)。

        “智能摩爾技術(shù)路線立足于信息處理架構(gòu)的創(chuàng)新,它在More Moore和 MoreThan-Moore之外開創(chuàng)了一個新的創(chuàng)新維度,相互之間不僅不會沖突,而且還能夠利用前兩個維度的發(fā)展進(jìn)步的成果產(chǎn)生合力,共同推進(jìn),大幅度提高產(chǎn)品的整體性能。

        張韻東透露,2020年初將要量產(chǎn)的新一代人工智能處理器(XPU)的性能將達(dá)到星光智能第二代的8倍。這些都證明了智能摩爾技術(shù)路線指出的在“信息層面的技術(shù)創(chuàng)新”能夠大幅提升產(chǎn)品的性能, 智能摩爾技術(shù)路線的演進(jìn)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)理論的發(fā)展息息相關(guān),“XPU多核異構(gòu)智能處理器可以在同一芯片內(nèi)部配備 NPU、DSP、CPU、GPU、FPGA以及特定功能的運(yùn)算加速算子單元等不同類型的處理器核心并實現(xiàn)了算力共享和內(nèi)存共享,不同架構(gòu)的智能化算法能夠?qū)崿F(xiàn)底層、深層次地融合計算?!睆堩崠|表示,相比NPU、GPU這一類深度學(xué)習(xí)處理器,XPU多核異構(gòu)智能處理器更適合目前的信息理論發(fā)展現(xiàn)狀,在實際應(yīng)用中更靈活、高效,能耗更低。

        長期以來,我們國家的集成電路相對受到西方很多先進(jìn)制造設(shè)備、材料和工藝引進(jìn)方面的限制?!拔覀儽葒H上最先進(jìn)的、能夠買到的設(shè)備和制造工藝要晚兩代,我們的高端芯片還需要更多的努力,現(xiàn)在機(jī)會已經(jīng)到來。”

        張韻東表示,中星微致力于探索一條推進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)長期發(fā)展、推動技術(shù)創(chuàng)新的智能摩爾之路。“前路漫漫,我們和行業(yè)同仁一起努力!”

        張虎:中國已成為世界上最安全的國家之一

        新中國成立70周年,中星微集團(tuán)副總裁張虎也受邀來到慶祝大會現(xiàn)場?!吧钋懈惺艿絿业陌l(fā)展和進(jìn)步。我在和相鄰的歸國華僑交流時,可以感受到他們的興奮和自豪,現(xiàn)在我們國家越來越多地參與到國際事務(wù)當(dāng)中來,每一個中華兒女都更加自信?!睆埢⒂懈卸l(fā)。

        如今,在鄧中翰院士的率領(lǐng)下,在團(tuán)隊同仁的共同努力下,中星微不忘初心,一直緊跟時代發(fā)展前沿,響應(yīng)國家重大發(fā)展需要,“不管是我們的員工,還是創(chuàng)新研發(fā)的技術(shù)、產(chǎn)品,都在為維護(hù)國家安全、民生安全作出貢獻(xiàn)”。

        當(dāng)年,張虎辭去500強(qiáng)外企的高薪工作,選擇加入中星微,希望參與到中國芯片自主創(chuàng)新研發(fā)的進(jìn)程當(dāng)中,而中星微無疑是芯片行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)之一,是可以實現(xiàn)自己“中國夢”最理想的戰(zhàn)地。

        迎著SVAC國家標(biāo)準(zhǔn)制定的重要發(fā)展契機(jī),張虎漸漸成為國家安防視頻監(jiān)控技術(shù)專家,從SVAC標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研制定工作,到在山西、廣東等地落地推廣,以及推進(jìn)數(shù)字邊境項目、平安城市的建設(shè),張虎和團(tuán)隊成員付出了大量的心血,始終沖鋒在一線。

        據(jù)介紹,中星微在邊境管控工作中,發(fā)揮了不可替代的作用,還可以兼顧應(yīng)急管理、地質(zhì)災(zāi)害等預(yù)警,涉及安全生產(chǎn)災(zāi)害、環(huán)境監(jiān)控等需求。而平安城市的建設(shè),作為民心工程也在中星微的技術(shù)支持下,不斷升級換代,為當(dāng)?shù)匕傩仗峁└喟踩?。“目前中國?5%的犯罪調(diào)查基于安防監(jiān)控,中國是世界上最安全的國家之一,安全已經(jīng)成為中國的國家名片”,理想照進(jìn)現(xiàn)實,張虎說,將繼續(xù)砥礪前行,未來的征途是星辰大海!

        虞洋:海歸人才一定要投身到國家民族復(fù)興的實業(yè)中去

        “場面非常震撼,終身難忘?!庇菅笳f,第一次參加國慶閱兵觀禮心情很激動,特別是作為“星光中國芯工程”團(tuán)隊的成員受邀參加新中國成立70周年國慶觀禮,深刻感受到了國家對“星光中國芯工程”的關(guān)注和認(rèn)可。

        虞洋擁有美國加州大學(xué)伯克利分校的法學(xué)碩士和斯坦福商學(xué)院管理學(xué)碩士學(xué)位。因為鄧中翰是加州大學(xué)伯克利分校的知名校友,虞洋一直對鄧中翰院士充滿景仰,對“星光中國芯工程”團(tuán)隊充滿期待。

        “鄧院士對我的影響很大,既是學(xué)長,也是人生導(dǎo)師?!庇菅笳f?!拔业耐瑢W(xué)中大多數(shù)都去搞互聯(lián)網(wǎng)、搞金融等等,但是我要追隨鄧院士的腳步,一定要做實業(yè),而且是為了國家民族復(fù)興的實業(yè),把個人事業(yè)融入到國家的發(fā)展中去,這樣的人生更有意義!”從斯坦福商學(xué)院畢業(yè)后,他受到鄧中翰院士的鼓舞和召喚毅然回國,投身到祖國的芯片事業(yè)中。

        “‘星光中國芯工程走過了20年,在鄧院士的感召下,許多海歸人才回國投身“中國芯”事業(yè),用所學(xué)專長報效祖國,我們參與到‘星光中國芯工程中來,既實現(xiàn)了自我價值,也助力了國家芯片事業(yè)的發(fā)展,我們感到很驕傲和自豪!”虞洋說。

        張永吉:黨賦予我們的責(zé)任與榮耀

        “能到中星微這樣的企業(yè)工作感到十分光榮和自豪?!睆堄兰貞浖尤胫行俏r的情景,仍然有點興奮,特別是這次受邀觀禮了國慶閱兵,更是由衷地感到自豪。

        44歲的張永吉是中星微的老員工,已經(jīng)在公司工作了14年。他既是核心技術(shù)骨干,也是中星微公司黨支部青年委員。此次受邀參加國慶觀禮,其意義更加重大。“星光中國芯工程”作為一項國家工程,作為黨員參與其中,更加感覺到有了一份特殊的使命和責(zé)任感。

        “作為一線的科研工作者,我切實參與到了‘星光中國芯工程的每一個重大節(jié)點、每一個攻關(guān)細(xì)節(jié),我深深體會到20年一路走來的艱辛;作為一名黨員,我也深深感受到國家和政府對‘星光中國芯工程的重視,以及我們所承載的重要使命?!?張永吉說?!敖裉臁枪庵袊竟こ太@得了成功,這是黨和國家賦予我們的責(zé)任與榮耀,未來我們將繼續(xù)奮斗,用創(chuàng)新技術(shù)為中國芯片事業(yè)創(chuàng)造更多輝煌!”

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