中国研成四核DSP芯片 解决国产雷达无“芯”之痛

观察者网报道，“华睿1号”是中国电科14所牵头研制的国内首款具有国际先进水平的高端四核DSP芯片，填补了我国多核DSP领域的空白。经过七年艰苦卓绝的奋斗，芯片设计、软件开发、平台研制、应用验证等工作顺利完成，目前华睿1号信号处理平台已成功应用于十多型雷达产品中，为我国雷达装备高端处理芯片国产化写下浓墨重彩的一笔。往昔历历在目，今朝点点于心。

　　筚路蓝缕，开拓创新，华睿1号芯动出岫

　　相信“华睿1号”项目团队的所有成员仍会清晰记得2010年12月27日北京人民大会堂北京厅里那场振奋人心的“核高基”重大专项---“华睿1号”DSP芯片发布会。那一天，我所正式对外宣布“华睿1号”这颗备受集成电路业界瞩目、填补国内多核DSP领域空白的芯片诞生了。


　　北京发布会现场

　　“产学研用”是“华睿1号”DSP项目的宗旨，芯片流片成功只是万里长征的第一步，接下来必须构建测试验证平台、应用验证平台，全面测试芯片的电性能参数、环境应力指标。北京发布会之后，一支高水平信号处理平台研制队伍应运而生，在没有技术积累和参照的条件下，他们从零起步、凭借着对国防事业的满腔热情和对事业的执着追求，相继攻克仿真、叠层、走线、工艺等关键技术，历经上百次仿真与迭代，最终突破了高速信号完整性、电源完整性、稳定性等技术难题。经过连续半年无休止的奋斗，华睿1号处理平台通过300小时应力试验，奠定了坚实的硬件基础。

　　2012年，“华睿1号”核高基课题验收会在北京举行，验收专家组对课题成果给予了高度评价和一致认可，成为“十一五”国家“核高基”高端芯片重大专项中首个通过验收的DSP项目。


　　验收会议现场

　　栉风沐雨，软硬兼修，全国产化软件生态链脱颖而出

　　再高端的芯片，能否大规模应用，完备的软件生态链起决定性的作用。华睿1号课题验收并不是结束，而是新的开始。为解决vxWorks下GMAC网络驱动联合单位无法交付的困境，我所软件开发团队充分发挥党员模范作用，受芯片总师重托，迎难而上，扛起驱动研发任务，经过十五天不分昼夜的拼搏协作，终于在第二周周六下午3点联试成功，啃下了这块硬骨头；2014年，某外方软件合作单位咬文嚼字，借合同字面描述执意采用简单的矢量化方案，而该方案根本达不到原定的降低编程难度、简化开发过程的目标，我方据理力争、以一敌六、舌战群儒，成功说服外方按自动矢量化的方案实施。如此种种，不胜枚举。

　　其风如疾，其徐如林，软件开发团队金戈铁马，终破楼兰，又一次走在国内前列，构建了包括ReWorks、嵌入式数据库、编译器、矢量函数库等完善的全国产化DSP软件生态链，这意味着更高的开发效率、更强的编译性能和更完备的调试手段，为产品全面推广应用筑造了厚实的软件基础。


　　华睿1号完善的全国产化DSP生态链

　　砥砺前行，攻坚克难，产品应用全面推广

　　一款芯片必须经历各种复杂应用的洗礼才能不断完善、成熟，才能突破能用、进阶好用、最终管用。华睿1号作为毫无应用经验的第一款自主可控高端DSP芯片，短时间内替代国外成熟芯片8640D在雷达产品上的应用，又是一个非常艰巨而又充满挑战的任务。戈壁滩上广袤无垠的荒凉不可怕、连续几天通宵达旦的疲惫不可怕，食物水源严重匮乏的艰苦不可怕，最可怕的还是那些即使冥思苦想、绞尽脑汁仍在和我们捉迷藏的“莫名其妙”的问题。

　　2015年7月，某情报雷达在外场试验过程中，在所内整架期间已被调教温顺的华睿1号处理平台报出死机故障，应用验证团队马不停蹄赶赴现场，连续两天不眠不休，发现是由于新增天线通道使得华睿1号传输和处理过压，引起传输不稳定导致信号处理机停止工作，为此团队立即展开了一场底层、框架和应用优化的攻坚战，最终顺利保障雷达完成外场试验。

　　2015年10月，某试验装备在用户试用20天后信号处理机偶发故障，几个小时后应用验证团队就站在了架设雷达的临海小岛顶，十几天出现一次的小概率难不倒我们，故障时间出现在午夜也打不跨我们，住着严重潮湿、布满霉斑的半山腰营房，吃着川厨拿手的辣椒炒辣椒，冒着同时点亮三个手电筒都照不清2米远的大雾，踏着一眼望不到底的湿滑青石路，连续40天的拉锯战以我们的胜利而告终，由于操作系统例外页页面与芯片设计不统一造成核内cache一致性问题的沉珂恶疾被成功治愈。

　　拨开云雾见天日，守得云开见月明。回首“华睿1号”从芯片研制、平台建设到推广应用的历程，尽管道路是曲折的，过程是艰辛的，但结果是美好的，目前华睿1号处理平台在产品上的应用已趋于稳定，并成功应用于十四所十多型雷达产品中，创造了国产多核DSP芯片产品应用的“三个之最”：雷达装备应用型号最多、单台套应用数量最多和总应用数量最多。展望未来，按照我所“研制一代、应用一代、预研一代”的思路，下一代DSP芯片目前已完成第三方测评，基于该下一代芯片的国产化信号处理平台的产品验证与推广应用即将拉开帷幕。

　　“芯系中华，睿创未来”，我们在创造历史，我们永远在路上。