國產大飛機第一次用上國產GPU 翔騰微電子全自研GPU深度揭秘
據翔騰微電子官方微信5月28日發布的消息顯示,近日,由航空工業計算所翔騰微電子公司自主研製的HKM9000圖形處理器通過了國產民用大飛機C919的座艙顯控系統聯試驗證,正式轉入適航認證階段。
△翔騰微電子與大飛機項目
眾所周知,GPU是顯示系統的核心芯片,涉及到數百種複雜處理算法、多任務並行流水圖形處理架構、規模宏大的高性能處理電路以及數學、計算機圖形學、計算機體系結構、微電子、軟件等多學科技術,芯片的設計、驗證、物理實現及應用場景適配過程極為複雜。而對於國產飛機的機載系統來說,對於GPU的自主可控及性能穩定性要求也就更高。
對此,翔騰微電子公司堅持自主正向研製技術路線,經過近10年不懈努力,掌握了從應用場景、需求定義、核心算法、全自主架構、複雜算法電路實現、軟件生態以及基於模型的敏捷研發全流程,能夠提供全套設計文檔、數據和源碼,成為多家座艙顯控系統GPU芯片的首選。
據介紹,此次通過國產民用大飛機C919的座艙顯控系統聯試驗證的HKM9000 GPU於2020年成功研製,目前已建立了完備的應用開發生態體系,完成了近220款處理器,天脈、翼輝、VxWorks等系列操作系統以及VAPS、iDATA、SCADE等圖形應用開發軟件的適配工作;突破了新型座艙顯控系統要求的GPU多分區多任務並行處理等多項技術難題,已在多個領域10多家用戶、近20種顯控產品中成功應用,產品功能穩定。
翔騰微電子也自豪的表示,HKM9000 GPU為有效支撐國之重器C919安全、可靠翱翔在萬里長空,貢獻“翔騰芯”力量,提供“翔騰芯”方案!
關于翔騰微電子
資料顯示,西安翔騰微電子科技有限公司成立於2004年7月,是中航工業六三一所下屬全資子公司,擁有約200人的研發團隊。
基於國家航空裝備對核心芯片自主可控的戰略需求,公司專注於航空領域高安全、高可靠核心芯片研製及產業化業務,構建了機載總線網絡(1553/AFDX/FC/ARINC659/Mil-1394)、嵌入式處理(CPU/DSP/GPU)、信號鏈(離散量輸入輸出轉換、隔離器、大功率驅動器、傳感器信號調理、高速數據時鐘驅動)、SIP、人工智能(AI)五大核心技術及產品產業發展體系,已有近60款成熟芯片裝備使用,形成從標準協議、算法、模型、計算架構、芯片到應用解決方案完整的自主創“芯”全生態鏈,為國家重大戰略的實施作出實質性貢獻。
值得一提的是,西安翔騰微電子科技有限公司混改方案集團3月25日獲得中航工業集團公司最終批准,公司也迎來發展的快車道,可以大刀闊斧推動發展。
關於C919的國產化
在C919的研製過程中,中航工業下屬多家上市公司參與了研製工作:在機身結構方面,中航沈飛、中航西飛、洪都航空、中直股份等主機廠或中航工業下屬企業都參與了C919 機身、機翼等結構件的製造;
機載設備方面,主要是以合資公司的形式為C919 供貨,中航工業下屬企業與國外公司成立了多家合資公司,共同提供機電、航電設備,但多數資產尚未註入上市公司;
發動機方面,C919 目前採購的是美國GE和法國賽風集團合資的CFM 公司的LEAP-1C 型發動機,航發動力則參與了國產CJ-1000 發動機的研製工作。
在C919 的四個主要組成部分中,機體結構國產化率最高,因此,國內航空主機廠都將受益於C919 飛機量產。航空主機廠中,中航西飛與C919 機身製造的相關資產都在上市公司體內,受益最直接;洪都航空承擔了約25%的機體結構任務量,同時,洪都航空相比其他主機廠營收規模最小,因此,C919 量產後對公司業績貢獻的邊際效應最為明顯,但相關資產暫未註入上市公司。
機載設備以合資為主。在機載設備方面,由於目前為C919 供貨的主要廠商多數是中航工業下屬公司與國外企業合資成立,目前部分相關資產在上市公司內,但主要資產尚未註入上市公司,因此,短期內上市公司業績將部分受益於C919 客機量產,後期隨著中航工業資產證券化率的不斷提高,相關合資企業資產有望注入到相關上市公司體內。
國產發動機尚在研製中目前,C919 使用的是CFM 公司的LEAP-1C 發動機。國產長江-1000 發動機由中航商用飛機發動機公司研製,目前尚在研製進程中,短期內難以裝備C919。
基礎材料、電子元器件國產替代空間廣闊複合材料方面,目前,國內航空高端碳纖維複合材料主要來自進口,在國內,光威复材正積極會同下游複合材料製造商一起開展與C919 的PCD 適航認證工作。博雲新材與霍尼韋爾合資成立的公司為C919 提供機輪及剎車系統,該公司自研的炭/炭複合材料剎車副等產品有望用於C919 飛機。北摩高科複合材料剎車副已用於多種軍用機型,近期擬收購具有多個飛機炭剎車盤PMA 許可證的藍太航空,因此,未來該公司產品也有望進入C919 產業鏈。
電子元器件方面,C919 的電子系統複雜、規模龐大,對電子元器件的需求量高。宏達電子等公司的電子元器件前期廣泛用於航空、航天等領域,具備進入國產客機市場的能力。
未來,隨著C919 國產化率的不斷提升,國產替代進程加速,國產複合材料、電子元器件應用比例和規模將不斷擴大,相關國產企業也將顯著受益於國產客機產業的發展。