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避免卡脖子 南方电网公司研发“伏羲”芯片

芯研所消息:据中国能源报报道,南方电网公司历时8年成功研发出我国自主可控的第一款电力专用主控芯片,代号“伏羲”。主控芯片是电网二次装备的核心器件,是能源工控领域的关键装置,涉及千万量级的电网关键装置,在业内被称为电力工业控制的“大脑”,而长期以来我国工业控制芯片高度依赖国外通用型技术和产品,如果被限运将会造成不可估量的损失,而“伏羲”系列芯片目前已经先后在电网控制保护、自动化、新能源等多个电网关键场景进行验证及应用,这也标志着我国电力工控领域核心芯片已经从“进口通用”向“自主专用”转变。

“伏羲”系列芯片(图片来自中国能源报)

据南方电网数字电网研究院有限公司总经理李鹏介绍:“电网是实时控制的系统,其发电、输电、用电是在瞬间完成的,无法存储或临时转移。由于其数据量巨大,当电网发生故障或者扰动时,就可能面临‘数据雪崩’。”而解决这些问题就需要首先从芯片架构设计和应对“雪崩式”的数据涌入两个方向进行,“伏羲”芯片采用异构系统架构,在同一块芯片上既要完成微秒级的实时信号处理,又要完成毫秒级的管理信号处理,难度非常高。另一个难题来源于数据涌入时的快速反应和处理,通常这个环节都使用外挂电路的方式来实现,但“伏羲”的“独门绝技”是“把外挂电路通过纳米级的芯片内部电路加以实现,并且固化成IP核,便于广泛推广。这项技术的创新性很强,成效也十分显著。”李鹏说。

“伏羲”系列新品目前已经应用于继电保护、变电站自动化、配网自动化、计量自动化、边缘计算、新能源等领域,后续还会向更多的领域扩展,据介绍,采用“伏羲”芯片开发的一系列高性能芯片化电力保护装置成效十分显著,“芯片化装置的体积比传统装置减少了40倍,功耗降低了6倍,动作速度提升了20%。”

“伏羲”系列芯片(图片来自中国能源报)

未来“伏羲”芯片将会加强在交通、能源、智慧社会等多方面的研发和应用。南方电网公司已经将“电力系统自主专用芯片” 纳入公司 “十四五”规划10大重点研发方向和8大产业链方向之中。后续将会逐步提高自主芯片覆盖率。

正是此次芯片卡脖子事件让更多的人关注起这个似乎没有太大声量但又十分重要的领域,但想要在一些复杂芯片当中实现“弯道超车”显然不太现实,半导体是出了名的高投入,长周期,头部垄断,慢回报的产业,在很多普通消费者不知道的领域当中依然存在着大量的机会,只有逐一解决掉这些细分领域才能在技术上保持自信。

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