基于下一代MCU高算力与虚拟化技术的汽车软件研究与开发

随着汽车电子电气架构的演进,主流MCU(Micro-controllerUnit)供应商均推出了下一代MCU产品。文章研究对象为下一代MCU的共性关键技术高算力与虚拟化。首先,从MCU算力及其评价指标入手,介绍了下一代MCU提升算力的总体策略,并从主算力、硬件加速、辅助算力、存储与内部总线几方面进行了分析。在介绍虚拟化技术特点和Hypervisor方案的基础上,分析了MCU硬件虚拟化特性,以及基于MCU硬件虚拟化技术的软件开发流程。然后,从控制器集成化、高算力环境两方面,较为深入地剖析了它们对汽车软件开发的影响。最后,分享了某公司电力驱动业务部软件研发团队在基于高算力与虚拟化技术的电力电子控制器软件开发方面的最新研究与实践成果。文章提供了针对下一代MCU技术升级背后的底层逻辑洞察,旨在为汽车控制器、MCU芯片、基础软件等相关领域的研发人员提供有益的参考。

面向高算力一体化数据中心解决方案

从未来数据中心承载业务的算力要求将大幅提升,本文对高算力带来的高功耗需求进行了预测。为适应未来高算力和高功耗的需求,保证数据中心快速部署、按需部署和绿色节能,本文提出了面向高算力一体化数据中心研究思路。同时,为适应不同场景,给出了单层及多层两种面向高算力一体化数据中心解决方案,并提出了高算力一体化数据中心的优势和适用场景。

高算力芯片未来技术发展途径

面向未来高算力芯片需求,分析了国内外高算力芯片发展趋势,提出由数据互连、单位晶体管提供的算力、晶体管密度和芯片面积构成的芯片算力表达式。介绍了未来高算力芯片发展的关键技术,并结合算力表达式论述相关技术如何发挥作用。从新材料、新器件、先进工艺、新架构、集成封装等角度出发,探讨了集成电路先进制造工艺、单片三维集成技术、领域专用架构、粗粒度可重构架构、存算一体技术、芯粒(Chiplet)技术和晶圆级集成等国内外发展现状及其对芯片算力的提升效果,并深入分析了各项技术的发展和挑战。结合中国高算力芯片现状和集成电路先进制程发展受限,提出从“架构+集成+系统”出发,探索实现高算力芯片的一体化自主可控创新路径,可以采用成熟制程,结合粗粒度可重构和存算一体新型架构,采用基于先进集成的芯粒技术实现总算力突破。

存算一体技术研究进展及其在电网中的应用探索

基于数据驱动的人工智能方法在电力系统运维实际应用中展示出相当的优势,但目前人工智能技术在电力系统中还未能实现泛在落地应用,其关键原因之一为电力智能计算设备对人工智能模型的支撑能力不足。一方面,目前电力边、端侧设备资源受限,普遍存在计算能力不足等问题,无法支撑复杂电力人工智能模型的部署和运行;另一方面,由于电力系统规模的扩大和复杂程度的增加,电力云计算中心需要处理PB级海量数据并进行大规模电力调度计算,开始出现“算不动”的问题,难以满足电力系统快速响应需求,且耗能也不断攀升。存算一体技术是一种直接利用存储器进行数据处理的新型计算技术,可实现高算力、低功耗电力数据高效能处理,为解决新型电力系统难题提供了新的思路。基于此,详细归纳了存算一体技术的主流研究方向,阐释了存算一体技术在电网应用的可行性,提出了一些潜在电力应用场景,分析了实际应用中可能会面临的挑战,旨在为存算一体技术在电网的应用明确重点和方向。

冷板式液冷数据中心规模化应用的解决方案研究

随着数据中心CPU芯片算力升级及单台服务器功率密度的大幅提升,传统风冷处理已经到了散热极限(当前350~400W,未来会达到500~700W)。在安全可靠和经济可行的前提下,冷板式液冷及单相浸没式液冷是未来最有可能先后成为国内大型绿色低碳数据中心集群规模化应用的主流散热架构及产品方案。本文从冷板式液冷规模化应用角度,通过对国内当前冷板式液冷行业的发展现况、产业链全景、应用方案、适用场景、设计要领、应用注意事项、经济评价测算等进行深入研究分析,认为未来3-5年内对于单机柜功率处于15~30kW区间的新建大型数据中心,首选最佳的制冷架构方案是带CDU(液冷分配单元)的冷板式液冷+余热回收+蒸发冷\风冷磁悬浮相变自然冷机组+预制化电力模组+标准化微模块。本文主张按设备使用及系统组合来决定建筑结构工艺设计和平面布局的创新理念,并通过实例建模、全局方案设计及效益测算基本论证了该模型方案的综合可行性和巨大的经济价值。这对进一步加速推动冷板式液冷技术在国内规模化应用指明了方向,具有一定的实用参考价值。