“华锐一号”是中国第一款具有国际先进水平的高端四核DSP芯片,由中国电子十四师领衔,填补了国内多核DSP领域空的空白。经过七年的艰苦奋斗,芯片设计、软件开发、平台开发和应用验证已经成功完成。目前,华锐一号信号处理平台已成功应用于十余种雷达产品,为我国雷达设备高端处理芯片的国产化做出了巨大贡献。往事历历在目,现在的事却一点一点记住。
路是蓝色的,开拓创新,华瑞一号核心移出洞穴
相信“华瑞一号”项目组的所有成员,还会清楚地记得2010年12月27日激动人心的“核高基础”重大项目——“华瑞一号”DSP芯片发布会。当日,我院正式宣布“华锐一号”诞生,这款芯片备受集成电路行业关注,填补了国内多核DSP领域的空白。
北京会场
“产、学、研”是“华锐一号”DSP项目的宗旨。芯片流媒体的成功只是长征的第一步。接下来要搭建测试验证平台和应用验证平台,全面测试芯片的电性能参数和环境应力指标。北京会议后,一个高水平的信号处理平台开发团队应运而生。没有技术积累和借鉴,他们白手起家,对国防充满热情,对事业执着追求,先后攻克了仿真、叠层、布线、工艺等关键技术。经过数百次的模拟和迭代,他们终于突破了高速信号完整性、电源完整性、稳定性等技术难题。经过半年无休止的奋斗,华瑞一号处理平台通过了300小时压力测试,奠定了坚实的硬件基础。
2012年,“华瑞一号”核高基地项目验收会在北京召开,验收专家组对项目成果给予了高度评价和一致认可,成为“十一五”期间国家“核高基地”高端芯片重大项目中第一个通过验收的DSP项目。
验收会议现场
飓风和暴雨,软硬兼施,整个国产软件生态链脱颖而出
一个完整的软件生态链对高端芯片的大规模应用起着决定性的作用。华瑞一号工程验收不是结束,而是新的开始。为了解决GMAC网络驱动联合单元无法在vxWorks下交付的问题,我院软件开发团队充分发挥了党员的表率作用,受芯片总工程师委托,直面困难,启动了驱动研发的任务。经过15天的日以继夜的努力和配合,第二周周六下午3点关节测试终于成功,这块硬骨被啃下来;2014年,某国外软件合作单位坚持采用简单的矢量化方案,利用合同的文字描述,但该方案根本达不到降低编程难度、简化开发流程的初衷。我们据理力争,一敌六字作战,成功说服外方实施自动矢量化方案。有这么多。
其风如疾,其徐如林,其软件开发团队金哥马铁,终于破楼兰,再一次在国内领先,打造了一个包括ReWorks、嵌入式数据库、编译器、矢量函数库在内的完善的国产DSP软件生态链,意味着更高的开发效率、更强的编译性能、更完善的调试手段,为产品的全面推广应用奠定了坚实的软件基础。
完善华瑞一号国产DSP生态链
前进,克服困难,全面推进产品应用
一个芯片必须经过各种复杂应用的洗礼,才能不断完善和成熟,然后才能突破和使用,先进和易用,最后才能工作。华锐一号作为第一款没有应用经验的自控高端DSP芯片,在短时间内替代国外雷达产品中成熟的芯片8640D,是一项非常艰巨而富有挑战性的任务。戈壁沙漠上一望无垠的荒凉并不可怕,连续几天通宵达旦的疲惫并不可怕,严重缺水缺粮的艰难也不可怕。最可怕的问题是那些“莫名其妙”的问题,即使经过深思熟虑,绞尽脑汁,仍然在和我们玩捉迷藏。
2015年7月,某智能雷达外场测试期间,温顺的华锐一号处理平台在全帧期间报告了坠机故障。申请验证小组连续两天不停歇地赶赴现场。发现附加天线通道使华锐一号发射并处理过电压,导致发射不稳定,导致信号处理器停止工作。于是团队立即展开了一场硬仗,优化底层、框架和应用,最终成功保障雷达完成外场测试。
2015年10月,某测试设备的信号处理器在用户试用20天后意外失效。几个小时后,应用验证小组站在架设雷达的沿海岛屿顶端。十天一次的小概率让我们失败了,失败时间出现在午夜。我们住在半山腰的一个兵营里,那里非常潮湿,布满了霉斑。我们吃的是四川厨师炒的辣椒,尽管同时点了三个手电筒,还是看不清2米外的雾气。踏着湿滑的青石路,40天的拉锯战以我们的胜利告终,因操作系统异常页面与芯片设计不一致而导致内核内缓存一致性问题的沉珂病被成功治愈。
清云见日,忠实的妻子。回顾“华锐一号”从芯片开发、平台建设到推广应用的过程,虽然道路曲折,过程艰辛,但成果是美好的。目前,华锐一号处理平台在产品上的应用已经稳定下来,并成功应用到十四所十余种雷达产品上,打造了国内多核DSP芯片产品的“三优”:雷达设备应用数量最多、单套应用数量最多、应用总数最多。展望未来,按照“研究代、应用代、预研代”的思路,下一代DSP芯片的第三方评测已经完成,基于下一代芯片的本地化信号处理平台的产品验证和推广应用即将拉开帷幕。
“核心是中国,创造未来”,我们在创造历史,我们永远在路上。
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