应用牵引，Chiplet赋能新型信息基础设施思考与展望

施思考与展望 牛亚文中国移动研究院2023.11 目录CONTENTS 0102中国移动新型信息基础设施建设03Chiplet赋能新型信息基础设施的思考与探索中国移动携手业界共推Chiplet发展 PART 1 中国移动新型信息基础设施建设 打造新型信息基础设施激活数据要素价值潜能 数字经济已成为继农业经济、工业经济之后的主要经济形态和引领增长的重要引擎。夯实信息基础设施，是赋能数据要素市场发展的重要支撑。 Y产出=F组织(L劳动，K资本，D数据，A技术) 过去十年，数据中心用电量以每年超10%速度递增，2020年约占全社会用电量的2.71% 发挥信息的关键驱动作用，中国移动构建新型信息基础设施 系统打造以“5G、算力网络、智慧中台”为重点的新型信息基础设施，着力构建“连接+算力+能力”新型信息服务体系，促进资源和要素的高效汇聚、流动、共享，支撑数字经济不断做强、做优、做大 构建品质一流的5G网络 中国移动已建成覆盖全国、技术先进、品质优良、全球最大的5G商用网络，5G网络大带宽、高速率、强性能推动数字经济发展，为社会数智化转型提供重要动力 累计开通5G基站超过190+万个，实现全国市县城区、乡镇5G连续覆盖，重点区域、发达农村有效覆盖 构建泛在融合的算力网络 中国移动深入推进算力网络建设布局，以算为中心、网为根基，网、云、数、智、安、边、端、链等深度融合、提供一体化服务的新型信息基础设施，最终达成“网络无所不达，算力无所不在，智能无所不及”的愿景。 面向“东数西算”要求，中国移动紧深入推进算网建设布局，提升算网服务能力 算·融入东数西算战略布局 打通东数西算主动脉 技术创新打造网络新能力 做强边缘算力微循环 SRv6/G-SRv6打造统一算网底座网络切片提供满足确定性连接服务新一代SD-WAN高效分发算力服务 省级节点超300个，CDN节点超过1500个，边缘计算节点1100余个DCI云专网覆盖300余个地市 完善“4+N+31+X”数据中心布局构建E级超大规模单体智算中心打造中心节点间全光高速直连链路 打造骨干20ms、省域/区域5ms、城市1ms三级时延圈网络枢纽节点间带宽向400G演进 构建业界标杆级智慧中台 中国移动发挥资源禀赋优势，构建智慧中台AaaS共创共赢生态，输出高质量的数值化能力与信息服务，将数据、技术要素融入百业，服务大众，推进全社会数智化转型 融入国家科创大局，聚焦战略重点领域，汇聚首批硬核科技专项能力 云原生技术平台能力端算力能力 和盾全网抗DDoS防护能力5G国密安全专网能力 物联网操作系统能力OneOS5G+北斗高精度定位能力AVS3国产音视频编解码能力 九天·众擎基座大模型（面向通信、能源、钢铁、建筑、交通等8大行业） PART 2 Chiplet赋能新型信息基础设施的思考与探索 应用思考：Chiplet在新型信息基础设施中的应用场景思考 Chiplet技术在移动通信的新型信息基础设施中具有广泛的应用前景，可以为无线、承载、物联网、数据中心等领域中不同类型的设备提供灵活、高效、低成本的解决方案。 无线领域应用 承载领域应用 随着5G-A及未来6G的不断发展，更高的速率和业务需求对通信芯片提出了更高的性能挑战。同时，基站对于能耗降低的需求也越来越迫切。通过chiplet可以将大型通信芯片系统拆分的同时，有效降低高速接口功耗，达到性能与能耗的双赢。 新业务驱动承载网流量持续增长，对路由器性能要求越来越高，作为路由器关键器件的网络处理器受自主可控的工艺限制，单芯片性能提升越来越困难。可引入Chiplet技术，将网络处理器芯片划分为多个相同或者不同的小芯片，采用不同的工艺节点制造，降低成本的同时获得更高集成度的高性能芯片 数据中心应用 物联网领域应用 高性能计算通过聚合算力提供强大的计算性能。Chiplet采用模块化设计，提供了异构混合、相互协同的解决方案，能够将更多算力单元高密度、高效率、低功耗地连接在一起，并获得计算、存储和IO的最佳组合，带来算力指数级提升。 物联网领域需求丰富却极度碎片化，终端芯片设计周期长、制造成本高。Chiplet可根据应用场景快速定制最具性价比的解决方案，以满足多样化小批量的市场需求，并通过硅片级别的IP复用进一步摊薄芯粒设计、验证和流片成本，实现产品系列化。 技术探索：中国移动联合产业开展自主可控芯片攻关 发布国内首款可重构5G射频收发芯片“破风8676”，可广泛应用于云基站、皮基站、家庭基站等5G网络核心设备，提升了我国5G网络核心设备的自主可控度。继续通过“1+N+1”创新模式，运营商根据现网需求定制规格指标，引导产业开展新型Chiplet芯片攻关，促进自主可控生态良性发展。 首创并成功打通“1+N+1”创新攻关模式，提升攻关成效、加速成果落地，将传统芯片和整机的串行研发，优化为近并行攻关，整体研发周期降低50%，将向更多行业推广应用 基于自研业界领先的系统射频双级联动仿真平台，“量体裁衣”制定芯片规格指标，创新性提出可重构技术架构，通过架构、功能创新，实现低成本高竞争力芯片 •核心参数灵活配置：创新提出可重构技术架构，可适配多频段、多模式、多站型的应用需求，实现一“芯”多用。•低功耗创新设计：创新采用SAR ADC架构、电源分区管理等全环节低功耗创新设计，打造差异化竞争优势。•痛点问题解决：实现多频校准和数字补偿，解决镜像和带内平坦度难题。面向超大带宽，创新高线性和低噪声设计。 •多层协同的攻关模式：通过网络-设备-芯片联合攻关，实现了网络运营商、整机集成商与芯片厂商的多层协同。•形成共性攻关需求：通过中国移动的优势引导地位，以技术和产业化手段拉通中间的整机集成商层，形成共性攻关需求。•完成卡点攻关：攻关成果预期可以解决产业层面的卡点，并形成应用闭环，以规模商用来实现卡点真正意义上的突破。 技术探索：中国移动联合产业开展自主可控芯片攻关 联合清华大学完成业界首次忆阻器存算一体芯片的端到端技术验证，实现存算一体芯片与5G工业网关的硬件系统集成，成功打通芯片、软件、算法、应用全流程。正在规划“存算一体+Chiplet”方案的大模型推理芯片。 产业探索：中国移动勇担链长职责，推动Chiplet产业协同 中国移动勇担链长重任，投资相关半导体产业，加入高性能芯片互联技术联盟参与标准制定，通过移动科技周论坛形式拉齐产学研用共识，发布《Chiplet（芯粒）行业发展技术白皮书》，推动Chiplet技术的研究与应用。 投入资金 标准制定 由清华大学和海思半导体牵头成立的“高性能芯片互联技术联盟”于11月24日发布团体标准《芯粒互联接口规范1.0》，移动研究院作为起草单位之一参与标准制定。 中国移动密切关注chiplet技术发展动态，提出多项基金投资相关产业发展。携手产业相关单位进行Chiplet关键技术研究。 发表白皮书 组织论坛 中国移动携手创新中心核心成员，发布了《Chiplet（芯粒）行业发 展 技 术 白 皮 书 》 。 探 讨C h i p l e t关 键 技 术 指 标 ， 分 析Chiplet未来的方向与前景，推动Chiplet技术的研究与应用。 2 0 2 3年 中 国 移 动 科 技 周 期 间 举 办“Chiplet芯片技术”分论坛，携手合作伙伴共同研讨Chiplet技术发展前景、关键问题和技术挑战，推进Chiplet产业发展。 PART 3 中国移动携手业界共推Chiplet发展 中国移动Chiplet提案获选2023中国科协十大产业问题 《如何发挥我国信息通信产业优势，快速实现芯粒（Chiplet）技术和产业突破》入选中国科协“10个对产业发展具有引领作用的产业技术问题”，Chiplet可以降低成本、提升集成规模和设计效率的技术特点引发业界关注 Ø中科协提案：《如何发挥我国信息通信产业优势，快速实现芯粒（Chiplet）技术和产业突破》入选中国科协“10个对产业发展具有引领作用的产业技术问题”。Ø中央广播电视总台、新华网、中国新闻等报道中国科协发布2023重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。ØC114通信网报道“中国移动Chiplet提案获选中国科协2023重大产业技术问题”。15 展望：携手共促Chiplet产业发展 联合产业力量，在产品需求、标准制定、技术攻关和生态构建等环节，与厂商协同、共同推广，加速Chiplet产业化进程，保障新时代高性能芯片供应链安全，助力国家新型信息基础设施建设 标准制定 产品需求 生态构建 谢谢