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于无声处 为国立“芯”——记2022年全国工人先锋号南网数研院技术研发中心“伏羲”芯片研发团队

中国电力网发布时间:2022-05-20 14:49:04  作者:彭雅莹

  没有核心科技的强大,也就谈不上真正的强大。

  南网数研院“伏羲”芯片研发团队长期致力于能源工控领域芯片研发工作。团队秉持“核心知识产权国产化、关键算法自主化、供应链条本土化”的理念,于2013年启动“伏羲”的研究工作,经过近6年的攻关,成功研发首枚国产指令架构电力专用芯片“伏羲”并实现规模化量产,性能达到同类产品的1.5倍,网络风暴抵御能力提升60倍,可支撑电网关键控制设备提升20%动作速率,对继电保护领域具有划时代意义。

  团队对“伏羲”芯片的研究起源于对继电保护技术的研究,继电保护是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测并隔离、切除故障的最重要手段,对电网安全稳定运行意义重大。新一代信息技术的发展带来了电网数字化转型的需求,传统继电保护只能够采用外扩板卡、增加处理器模块等方式应对智能化、网络化的发展要求,导致继电保护装备架构日趋复杂、元器件和板卡数量不断增多、交互环节增多且复杂的现状,直接影响了保护装置的速动性和可靠性。


南网数研院技术研发中心“伏羲”芯片研发团队成员。南网数研院供图

  基于此,团队开展了更高效、灵活、安全的新一代继电保护装备的研制,实现高集成度、高可靠性的继电保护方式——芯片化保护。

  然而,从零到一研制一款芯片绝非易事,何况这样一枚与电力场景强关联、对国产化强依赖的芯片。研发攻坚期间,团队成员全面挖掘和调研电力工控应用场景,坚定迈入全面国产的工业控制芯片关键技术这一无人区,突破了大量原创性研发验证技术,克服了国产指令集、国产内核的适配研发等重重困难,最终成功研发了首枚国产指令架构电力专用芯片。2019年3月,团队将芯片正式命名为“伏羲”,寄望“代表电网装备核心器件从零到一的突破”。

  “伏羲”绝不是摆在展台的展品,为了实现科技成果转化,解决国内芯片长期依赖进口的问题,团队首席带头人李鹏等人决心将芯片尽快实现量产。团队加紧步伐调整计划,开启了与时间赛跑的征程,大量的芯片验证、改版、测试、良率提升等工作面临矩阵式并行推进。团队技术专家习伟说:“计划提前了,但每一项工作的质量不能降低,这是对团队负责,对公司负责,对国家负责。”在此期间团队前仆后继,多少个日日夜夜,不分昼夜,终于,2021年初,“伏羲”实现量产。

  “伏羲”芯片开创了能源工控专用芯片之先例,以国产工控芯片的规模化应用为目标,团队在服务上下足功夫,一方面建立“客户服务357制度”——小问题3天完成闭环,一般问题5天完成闭环,再复杂也绝不能超过7天。另一方面提供全方位配套服务,自主研发了面向电力系统多应用场景的配套软硬件平台及核心模组,一站式的解决方案让国产化替代阔步前行。时至今日,与“伏羲”交互相连的客户已达40余家。

  未来,团队也将继续赶路,实现更高的突破,为实现能源工控领域核心关键器件国产化、支撑新型电力系统建设不懈奋斗。(彭雅莹)

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