“1999—2019‘星光中國芯工程’創(chuàng)新成果與展望報告會”（以下簡稱“報告會”）近日在人民大會堂舉行。中國工程院院士、第十三屆全國政協(xié)委員、“星光中國芯工程”總指揮鄧中翰告訴《中國經(jīng)營報》記者，未來十年，“星光中國芯工程”計劃投資100億元用于芯片技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)的研究制定、系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)以及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，并將大力發(fā)展基于XPS數(shù)字像素的智能傳感技術(shù)、XPU多核異構(gòu)智能處理器芯片技術(shù)，協(xié)同研究小樣本機器學(xué)習(xí)技術(shù)、深空探測感知系統(tǒng)技術(shù)、基于視覺關(guān)注的多模信息實時處理技術(shù)等八大關(guān)鍵核心技術(shù)，以更好地服務(wù)于國家戰(zhàn)略需求。

“星光中國芯工程”是1999年由“兩彈一星”元勛、全國人大常委會副委員長周光召院士倡導(dǎo)，在工信部（原信息產(chǎn)業(yè)部）、財政部、北京市政府直接領(lǐng)導(dǎo)下，在國家電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金投資支持下，由應(yīng)邀回國的鄧中翰、楊曉東等一批留美博士啟動并承擔(dān)的一項半導(dǎo)體工程。

這項工程主要致力于數(shù)字多媒體芯片的研發(fā)、設(shè)計及產(chǎn)業(yè)化工作。過去二十年，“星光中國芯工程”建立以70多位留學(xué)歸國人員為主題的核心技術(shù)團隊，吸引2000多位國內(nèi)外優(yōu)秀人才，已經(jīng)攻克了可重構(gòu)處理器架構(gòu)技術(shù)、深亞微米超大規(guī)模芯片設(shè)計技術(shù)等15項核心技術(shù)，并形成了數(shù)字多媒體、應(yīng)用處理器、智能安防、傳感網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能五大芯片技術(shù)體系，并實現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。

鄧中翰對記者表示：“展望未來，‘星光中國芯工程’將進(jìn)一步做大做強，在國際市場上大幅度提高‘中國芯’的地位，助力我國電子信息產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展?！?/p>

“報告會”結(jié)束后，鄧中翰在接受《中國經(jīng)營報》記者采訪時，談及對XPU多核異構(gòu)智能處理器芯片技術(shù)等未來研發(fā)重點的想法。

《中國經(jīng)營報》：近年來在半導(dǎo)體行業(yè)，大家都在談?wù)撃柖墒欠袷У膯栴}，我聽說你們還因此提出了“智能摩爾定律”，你的看法是什么？

鄧中翰：半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展到今天，半導(dǎo)體器件的溝道長度逼近到原子直徑量級，我們看到了通過縮小三極管尺寸來推進(jìn)的傳統(tǒng)摩爾定律逐漸走向極限，在物理層面和信號層面受制約的情況下，我們提出了在信息處理層面進(jìn)行拓展的“智能摩爾之路”。我們開創(chuàng)性地提出了當(dāng)代智能摩爾之路，并結(jié)合智能摩爾之路的技術(shù)路線，率先提出了XPU，也叫多核異構(gòu)智能處理器的架構(gòu)和發(fā)展路徑，并且已經(jīng)在未來智能產(chǎn)業(yè)里面開始推廣。

《中國經(jīng)營報》：我們應(yīng)該如何理解多核異構(gòu)智能處理器芯片技術(shù)和智能摩爾之路？

鄧中翰：大家都知道“摩爾定律”，現(xiàn)在已經(jīng)到了7納米量產(chǎn)，5納米還在準(zhǔn)備，還沒有調(diào)通。大家認(rèn)為，未來3納米是可行的。國外講“more moore”，就是延展摩爾、擴展摩爾的意思，沿著摩爾的道路繼續(xù)發(fā)展3納米、2納米、1納米。大家都認(rèn)為，應(yīng)該也能看到1納米的。1納米相當(dāng)于3層原子，到時候很多電子信號、電子的波函數(shù)，都不一定能約束在1納米里面，0和1將越來越模糊，電子隧道效應(yīng)產(chǎn)生的漏電流會越來越大。從這個角度來看，“摩爾定律”不管走到哪一代，必將走向終結(jié)，這是基本的物理規(guī)律。

大約在20世紀(jì)90年代的末期，國外又有一種理論，叫做“more than moore”，大致是超越摩爾的意思，通過集成堆疊封裝3D技術(shù)等，把更多的功能集成到同一個芯片上或者同一個封裝里，包括把存儲和計算合在一起，也包括把天線、傳感器集成在一起，這就是“more than moore”。我們現(xiàn)在用的Flash，也是多層存儲，往縱向發(fā)展。

“more than moore”是第二個維度，在物理層面和信號層面，能想到的辦法只能是集成，把各種模塊集成到一塊兒。我們從2016年開始提出來“智能摩爾定律”，核心就是跳出二維，走向三維，我們從信息層面入手，研究人眼關(guān)注東西的特征。你想想看，我們在道路上錄像的時候，可能并不想看道路兩旁樹葉怎么動，但現(xiàn)在的計算方法在這方面耗費了很多計算和存儲資源，其實我們真正關(guān)心的可能是人和車這些移動的目標(biāo)。而人眼的視覺關(guān)注機制就不一樣，人眼只看人關(guān)注的東西，不關(guān)注的東西就不怎么看。從現(xiàn)在的神經(jīng)和人腦研究來看，這個關(guān)注機制在人腦里面是分層分區(qū)的。也就是說，在信息層面，人對信息有關(guān)注機制，也有遺忘機制，還有分區(qū)機制，人腦里有的地方管語言，有的地方管視覺，有的地方管行為等等。

我們今天看起來處理器好像什么都管，都在處理器計算，其實也就說明了處理器一會兒算圖像，一會兒算聲音，一會兒算文字，算什么都用同一個指令集，這樣處理效率很低。我們講“智能摩爾定律”，就是要借鑒人腦的機制，來分層分區(qū)地去關(guān)注各種東西，從而形成更加智能的計算。也就是在信息層面，對需要關(guān)注的信息，對有用的信息進(jìn)行更高效率的計算。

為了實現(xiàn)“智能摩爾定律”，要做很多技術(shù)，比如現(xiàn)在提出來的數(shù)字像素傳感技術(shù)，也叫DPS技術(shù)，和多核異構(gòu)XPU技術(shù)一起，這兩個技術(shù)結(jié)合起來，就能很好地學(xué)習(xí)人腦的處理方式。在未來，我們將攻克多核異構(gòu)XPU的架構(gòu)技術(shù)，這個架構(gòu)將用來支撐“智能摩爾之路”的發(fā)展。