魏少军：可重构芯片可满足5G技术对芯片的全新需求

“在过去几年当中，移动通信技术已经深深地改变了这个世界，移动的连接、移动数据的流量，甚至万物互联都来到我们的身边。”

在由中国科技网直播支持的FuTURE论坛上，清华大学微电子与纳电子学系主任、微电子学研究所所长魏少军教授指出，5G的到来会加速这个过程。“比如利用5G提供的增强移动宽带技术，可以在短短的几秒钟内下载一部高清电影，因此手机当中的存储器就会大幅增加。也由于5G的高速发展、高速率的传输，使得在4G时代还不能够真正投入大量使用的VR和AR成为现实。而5G的超可靠低延迟不仅会支撑自动驾驶，也会使得工业在5G支撑下实现一种垂直的整合。而5G的大规模机器通讯更有可能使得农业走向现代化，实现高效农业、绿色农业。”他说道。

5G的发展与芯片是密切相关的。魏少军教授指出，在过去的40年有很多东西消失了，比如我们熟悉的录放机、科学计算器、MP3甚至人手一个的卡片、数码相机都消失了，这些功能都被集成到了手机当中。但手机本身并没有太大的体积上的变化，那么这些功能被集成进手机主要是由其中的芯片和芯片上承载的软件实现的。

“5G的到来毫无疑问也会提升对芯片技术的要求，因为5G提供的速率更高、处理的功能更强，因此它耗能也会更高，因此5G的芯片就需要有更高的能量效率，要有更灵活的架构和可扩展性，以此来适应5G的高速发展。”魏少军指出，5G的发展会提出全新的计算器件的需求。

“可重构芯片是我们国家近年来率先倡导的新型芯片架构技术，具有软件、硬件双编程，硬件功能随软件变化而变化等特点，但同时又拥有与CPU、FPGA相媲美的灵活性。把可重构芯片技术应用到5G的基带信号处理，可以产生远好于现在已有的通用计算器件的能量效率和面积效率，所以在满足5G基带处理所需的高计算量的同时，在功耗、灵活性和成本上具有相当高的优势。”

可重构芯片技术的基本思想就是从软件和硬件的可编程性入手。“我们可以构建这样一个四象限图，把CPU、DSP等处理器放到第二象限，专用集成电路放到第三象限，FPGA、EPLD等放入第四象限。而可重构芯片就处在第一象限”魏少军介绍道。

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我国现在的发展进程是非常快的，不论在哪一方面都会有很大程度的提升，芯片领域是我国发展以来一直让大家头疼的一个方面，因为关于这一方面的发展实力是需要更多的一些技术支持的，但是在我国的发展过程当中，这样的技术可能需要更多的时间来进行研制，为了能

魏少军指出，可重构芯片可以实现敏感部件和数据的随机动态部署，使得攻击者难以预见目标的位置和出现时间，也可以把算法或敏感功能和数据实现碎片化，实现隐身功能。对于高安全性的芯片，具有非常好的优势。可重构芯片实现了纳秒级的功能重构，因此它的重构时间比FPGA要快一百万倍。该项技术应用使得可编程逻辑阵列的逻辑芯片的重构时间缩短到20到40纳秒，当应用于信息安全芯片时，就使得芯片的安全等级从较低级别提升至最高级别。他认为，可重构芯片技术是一种值得关注的全新芯片技术，是下一代计算芯片的优选架构。

来源: 中国科技网

作者：王郁

编辑：范琪

审核：侯萌