隨著數(shù)字時(shí)代飛速發(fā)展，嵌入式CPU成為賦能各個(gè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵鑰匙，其重要性越來越高。

近年來，國內(nèi)一些關(guān)鍵基礎(chǔ)行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)紛紛尋求以自主安全的“中國芯”產(chǎn)品對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。然而，我國高端嵌入式CPU市場(chǎng)占有率較低，在先進(jìn)工藝、設(shè)計(jì)能力等方面與世界一流產(chǎn)品之間仍然存在一定差距。

如何在短時(shí)間內(nèi)研發(fā)出一款安全可控、算力強(qiáng)勁、功耗較低的高端嵌入式芯片，滿足國內(nèi)各種不同應(yīng)用場(chǎng)景客戶需求？這個(gè)艱巨的任務(wù)落到了國產(chǎn)CPU研發(fā)設(shè)計(jì)核心團(tuán)隊(duì)之一的飛騰信息技術(shù)有限公司身上。

“這是一款典型的‘以需求牽引研發(fā)’的產(chǎn)品。”回憶三年前飛騰騰瓏E2000芯片的研發(fā)過程，負(fù)責(zé)嵌入式前端設(shè)計(jì)工作的周逸飛給出了這樣的總結(jié)。

飛騰騰瓏E2000芯片。受訪者供圖

當(dāng)時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)收到的客戶需求分散在交通、電力、能源、金融等各種不同領(lǐng)域，不同行業(yè)在性能、接口等方面的需求差異非常大。怎樣通過一款芯片滿足千行百業(yè)的需求，國內(nèi)沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)，只能“摸著石頭過河”。

經(jīng)過無數(shù)次的研討、論證，飛騰研發(fā)團(tuán)隊(duì)在芯片架構(gòu)上進(jìn)行了重大創(chuàng)新，首次在飛騰系列CPU中引入了“柔性架構(gòu)”?！斑@就相當(dāng)于造一套房子，我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段就根據(jù)不同的客戶功能要求，畫出了不同的‘設(shè)計(jì)圖’。”周逸飛通俗地解釋，“每一個(gè)房間都設(shè)置了單獨(dú)的開關(guān)，根據(jù)功能需求的不同可以隨時(shí)打開或關(guān)閉，在滿足不同需求的同時(shí)，還大幅降低了功耗?！?/p>

看似簡單的技術(shù)創(chuàng)新，在實(shí)際研發(fā)過程中卻是困難重重。從事嵌入式后端研發(fā)工作的朱珊珊介紹說，之前一個(gè)芯片往往只需要幾個(gè)電源域，采用這種“柔性化”設(shè)計(jì)后，一個(gè)芯片需要幾十、上百個(gè)電源域，換算成更小的開關(guān)單元的話，就需要幾十萬個(gè)。這給他們?cè)O(shè)計(jì)的復(fù)雜度帶來了指數(shù)級(jí)的增長。

然而，重點(diǎn)客戶的迫切需求箭在弦上，國家數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐更是不能止步。

飛騰公司迅速組成攻堅(jiān)小組，赴海南開展了兩個(gè)多月的集中封閉式技術(shù)攻關(guān)。期間，他們累計(jì)完成了30余次關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，開展了10次系統(tǒng)理論培訓(xùn)，攻關(guān)了400多項(xiàng)關(guān)鍵性任務(wù)……周逸飛至今對(duì)那段日子記憶深刻，“每天都在跟時(shí)間賽跑，每分鐘都恨不得掰成幾瓣用！”雖然面前有無數(shù)困難險(xiǎn)阻，但“飛騰人”擰成一股繩、鉚足一股勁，以功成必定有我的信心、決心，向“國之重器”的科研目標(biāo)發(fā)起了沖鋒。

2020年12月，飛騰騰瓏E2000正式立項(xiàng)；2021年2月，前后端設(shè)計(jì)完成；2021年8月，首次投片；2022年8月，正式發(fā)布并量產(chǎn)……2023年，飛騰騰瓏E2000先榮獲了2023中國IC設(shè)計(jì)成就獎(jiǎng)，又在中國電子信息博覽會(huì)中榮獲金獎(jiǎng)。這也是飛騰系列CPU芯片中最小、最輕的一顆。

眼下，飛騰騰瓏E2000已經(jīng)走入了千行百業(yè)。比如，天津地鐵11號(hào)線全線基于飛騰騰瓏E2000開發(fā)的AFC自動(dòng)售檢票系統(tǒng)在天津地鐵整段投入使用。再比如，廣州公交基于飛騰騰瓏E2000上線了國內(nèi)首套從端到云的全信創(chuàng)智能公交系統(tǒng)……

芯片作為數(shù)字時(shí)代的算力底座，已經(jīng)成為改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、培育壯大新興產(chǎn)業(yè)、布局建設(shè)未來產(chǎn)業(yè)的基石。面向未來，中國電子首席科學(xué)家、科技委副主任，飛騰公司首席科學(xué)家竇強(qiáng)表示，飛騰公司將落實(shí)落細(xì)集團(tuán)公司戰(zhàn)略部署，錨定打造國家網(wǎng)信事業(yè)核心戰(zhàn)略科技力量戰(zhàn)略目標(biāo)，堅(jiān)持核心技術(shù)自主創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)開放聯(lián)合，加速提升國產(chǎn)芯片的算力水平，全力培育、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，不斷豐富“中國芯”應(yīng)用場(chǎng)景，為數(shù)字中國和中國式現(xiàn)代化建設(shè)作出新的更大貢獻(xiàn)。

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