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    《電子技術應用》
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    為新一代網絡造芯,井芯微憑什么去創千億新市場?

    2022-09-29
    作者:王樹一
    來源:TechSugar
    關鍵詞: 井芯微 SDI 中國芯

    根據邁特卡爾夫定律(Metcalfe's Law),網絡的價值與其內部互連的節點數的平方成正比,自互聯網誕生以來,其規模正是沿著這樣的趨勢在發展。到現在,全球數字經濟規模已達數十萬億美元,信息化與數字化浪潮仍在奔涌發展,數字技術創新仍是全球戰略重點;但在互聯網從消費互聯網向產業互聯網轉型的下半場,面臨諸多無法破解的發展范式之困,全球迎來新一代網絡技術與產業的變革機遇。



    互聯網奇跡與范式之困


    變革的關鍵點就在于互連技術的革新,這是因為如邁特卡爾夫定律所述,數字經濟的核心價值在于連接。人與人、人與機器、機器與機器的相互連接創造出了互聯網與物聯網等數字經濟的支柱產業,各種互連技術的實現,都離不開芯片這個硬科技。


    傳統互聯網底層互連技術僅實現了互連互通,其端口、帶寬、協議、拓撲結構和工作模式都是固定的,難以支持當前網絡應用對互連的多樣性、靈活性和適應性的更高要求。新一代網絡不僅要滿足節點互連所需的連通性、大帶寬、高吞吐和低時延要求,還要奠定網絡生態中智能涌現的基礎,以實現真正的智能互聯網,這就需要軟件定義互連技術SDI。


    在傳統互連芯片技術上,國外巨頭仍然處于壟斷地位。作為互連技術的新方向,軟件定義互連(SDI)的核心思想是攻克物理層和數據鏈路層的軟件定義,打通硬件可軟件定義的最后一道難關,軟件定義互連芯片將有望成為新一代網絡基礎設施的重要力量。軟件定義互連的概念由中國工程院鄔江興院士于2009年首次提出,歷經十余年發展,國內在SDI技術上正逐漸構建出自己的優勢。


    軟件定義的概念出現較早,但此前業界提出的軟件定義網絡(SDN)、軟件定義存儲(SDM)和軟件定義數據中心(SDC)等技術僅限于上層協議及應用的軟件定義,其底層硬件結構(物理層和鏈路層)仍是剛性的,在剛性底層硬件上進行軟件定義,就會出現效率低下、性能受損、實時性下降等問題。


    要破解現有軟件定義系統存在的上述問題,就必須打破硬件的剛性結構,實現硬件的可軟件定義,SDI就實現了對包括硬件在內的整個互連技術體系進行軟件定義。通過軟件定義物理層互連部件的協議類型、互連帶寬、端口類型與速率、協議間轉換和拓撲結構等主要參數,SDI從架構技術上保證用戶可定義的基于可重構、可重配、可重建的動態異構計算體系的高效能與靈活性,從而實現靈活、動態、發達、多維的互聯網新生態。其中,軟件可定義硬件是SDI體系的基礎與內核,也是最難和最有挑戰的技術。


    胸懷未來為下一代網絡造芯


    成立于2020年的井芯微電子,其核心創始團隊在SDI技術上有深厚的積累,又有豐富的芯片開發經驗。如何通過芯片創新解決當前網絡升級轉型面臨的問題?未來智能時代需要什么樣的網絡互連芯片?帶著這兩個問題的思考,井芯微提出并研制基于SDI技術的芯片,成立SDI聯盟,開啟新基建核心芯片引領者的披荊斬棘之路。


    井芯微電子核心技術團隊完整參與了SDI從概念提出到芯片實現的全過程,已經成為SDI技術的引領者之一。目前井芯微已獲得發明專利授權 80項、受通168項,已成功研發出RapidIO交換芯片-井芯NRS1800、軟件定義互連交換芯片-井芯SDI3210、內生安全交換芯片-井芯ESW5610、PCIe轉SRIO橋接芯片-井芯PRB0400、240G智能網卡芯片-井芯SDI2820等多款國內首創芯片,同時開展的在研芯片還有10余款。


    井芯SDI3210就是一款典型的軟件定義互連交換芯片,單芯片支持多種協議類型,最多可支持32個端口和32路高速通道,每個端口的協議類型都可自定義,類型可選擇為RapidIO、光纖或者以太網。該芯片支持異構協議之間的實時轉換,每個通道最高速率達10.3125Gbaud,提供了320Gbaud的無阻塞交換能力?;诰維DI3210的交換方案可靈活實現異構協議網絡的互連互通,適用于板內芯片到芯片、板間、機柜間互連等應用。


    而最近發布的井芯SDI2820則是一款240G網絡DPU芯片,主要面向云計算和數據中心網絡應用及相關的任務卸載,并提供智能化的網絡監控和管理能力。該芯片實現了2-7層的報文解析和應對云計算、工業互聯網等關鍵應用的加速能力。同時,該芯片具備可升級擴展能力,能夠應對變化迅速的大數據處理、時延敏感應用要求,并具備快速部署能力。


    此外,協議轉換芯片也是SDI技術的一個重要分支。井芯微正在開發多款協議轉換芯片,支持包括PCIe轉光纖(FC),PCIe轉RapidIO等。


    井芯微運營負責人告訴探索科技(ID:techsugar),SDI連接靈活、發達且多維,為智能涌現打好了基礎。在軟件定義互連體系中,從協議控制器(端點)到橋接芯片再到邊緣核心,都將在井芯微SDI芯片路線圖上,在基于SDI技術的神經網絡搭建起來以后,各類CPU、GPU與AI加速神經元就可以通過SDI芯片接入,從而支持業務流程、拓撲結構和組網模式按需動態調整,減少性能損耗,實現最優的信息基礎設施協同效果。


    通過這些芯片的推出,井芯微的技術優勢已經逐漸被人們所了解,2021年銷售額同比增速超300%,行業客戶已拓展至300余家,并在2022年3月完成了首輪5000萬元人民幣融資。


    作為一家有技術優勢的初創公司,在當前的市場應該如何發展?對這個問題,井芯微運營負責人提到最多的是“穩”,當前產業環境有一點“外憂內患”,疫情和國際政治影響導致產業鏈混亂,而本土產業在技術上“缺課”較多,一些關鍵環節的外部供應如果被切斷則無法運轉。在這種情況下,本土企業更要穩扎穩打,把產品和技術生態扎扎實實做好,能夠做出服務于國家社會需要的產品,能夠為用戶提供增值價值,就能頑強地生存。產業發展有高潮就有低谷,未來幾年市場可能會逐漸回歸理性,過于浮躁的企業,恐難生存。因而井芯微要做的就是堅持自己的節奏,踏踏實實做好技術和服務。


    集成電路是知識密集、人才密集和資金密集型產業,前面的兩個要素都與人息息相關,因而井芯微將人才視作企業的第一資源。如何吸引人才,給人才以發揮空間,帶領人才以共同的使命去奮斗,是井芯微管理當中最重要的一環。為此,井芯微建立起完整的培養體系,以吸引對集成電路感興趣的青年才俊,并在無錫和長沙設立研發中心,延攬不同區域的產業人才。


    以使命擔當驅動千億芯產業


    按照現有互連技術逐步演進和過渡到SDI技術測算,SDI芯片和IP核的市場規模十億元數量級;SDI相關板卡和設備的市場規模在百億元數量級,SDI解決方案的市場規??蛇_千億元數量級,市場前景廣闊。


    隨著SDI系列芯片的推出,井芯微接下來的計劃就是繼續完善SDI產品譜系,擴大用戶規模和應用領域,把SDI技術底座打牢,為用戶提供靈活、動態、發達和多維的連接服務,讓連接和計算真正融合在一起,從而為網絡基礎設施的性能帶來臺階式躍升。


    類腦計算是井芯微中遠期布局的方向,在基于SDI技術的神經網絡成熟以后,各種類腦計算產品將逐漸走入實用,通過類腦計算技術,可以將運動神經元、觸覺神經元、聽覺神經元都集成到神經網絡中,以實現更智能、更節能的神經網絡。


    而內生安全技術,也在井芯微中遠期布局中,連接越廣泛、設備越智能,信息安全風險造成的潛在損失就越大,因而在新一代網絡中,設備需要從硬件層級建立充分的信息安全防范措施,井芯微也非??春眠@一領域的發展,其交換芯片井芯ESW5610就支持內生安全功能,所以在信息安全領域,井芯微也將持續耕耘。


    井芯微運營負責人表示,隨著產業環境變化,以往依靠單點技術在市場上生存的公司,未來發展機會越來越小,要么向上成為引領者,要么就被大公司并購掉。井芯微不想只靠單點技術甚至PPT在市場生存,通過多年的技術積累,井芯微希望從SDI、類腦計算與內生安全三大技術底座出發,逐漸成為中國新基建芯片的引領者,為金融、能源、交通、電力和電信等重點行業提供性能更好、運行更安全的信息技術基礎設施芯片及解決方案。


    井芯微以SDI網絡驅動“綠色安全連接智能世界”為遠景布局,緊貼國家重大戰略需求,服務產業高質量轉型升級,以使命為先,以責任為重,穩字當頭,行穩致遠,開辟千億新市場。


    井芯微運營負責人看來,之所以設立這樣的目標,有三重含義。首先是國家層面,在中華民族偉大復興的征程中,科技工作者大有所為,尤其是芯片產業從業者更是生逢其時。只有胸懷這樣一種使命,才能讓企業在國家需要的時期充分發揮價值。


    其次是社會責任。經營好一家企業,對地方經濟發展、區域優勢打造以及就業率都有正面影響,做企業就要有這樣的責任心。


    第三是股東和員工層面。一個企業要立得住,首先要讓自己的員工能夠過上體面的生活,能夠為股東的投資負責。


    井芯微運營負責人說:“提出這樣一個目標,既是國家的需要,也有我們自身的考慮。在任何一個產業變革期,總或有新的巨頭公司誕生,現在是特別好的機遇,我們值得聚集一批志同道合又志向遠大的人,大家一起去創造一個屬于我們的時代?!?/p>

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