2014年12月21日 星期日
“把一个很酷的创意变为现实,很幸福”
——记第四届“时代民芯”杯电子设计大赛获奖项目

    本报记者 高博

    中国自己设计和制造的芯片,太空、地球都好用。日前,第四届“时代民芯”杯电子设计大赛颁奖,来自各高校、研究所和电子爱好者的作品分获奖项。

    夺得一等奖的是“听声激光定位”系统。它有几只安装在不同位置的传感器耳朵,依靠听到声音的微小时差,就可计算出声源的位置,并用激光指向声源。这一系统潜力不小,比如它能埋伏在坦克出没的地区,第一时间为反坦克武器指明目标。

    时代民芯公司是中国最大的宇航芯片供应商,同时也向欧洲和俄罗斯出口。为了促进芯片技术“军转民”,他们从2009年开始设立大赛,鼓励那些巧妙应用芯片的发明。历届比赛的规则是:必须用到该届比赛指定的一款芯片。

    此次夺冠的“听声辨位”机器,与其他180个参赛项目一样,都使用了时代民芯公司的A/D芯片。时代民芯公司的工程师张铁良说,A/D芯片是常见的一种芯片,负责把自然界的信号(比如电波、声波)转化成计算机能识别的“101001”数字串。

    想要提高A/D芯片的频率,需高超的设计水平。时代民芯公司的产品是国内频率最高的,紧随全球顶尖水平。A/D芯片的频率高低,对卫星和飞机至关重要。“拿‘马航’搜索来说,A/D芯片工作频率低的遥感卫星,传回的图像就是2—3米级别的;A/D芯片带宽提高后,分辨率就可能增强到30—50厘米级别。”张铁良说,“再比如战斗机上的雷达,如果A/D芯片带宽不够,你刚侦测到对方飞机,人家的导弹已经打过来了。”

    颁奖当日,组织者还宣布了下一届设计大赛的指定芯片——用于加速度仪的测量电容芯片,还有陀螺仪芯片。这两款芯片既可以用在卫星、飞机、导弹上,也可以用在汽车和手机上。

    时代民芯公司的工程师姚庭伟说,常用的加速度仪的原理是:速度变化使几块平板之间位置改变,从而改变电容电量,用一块精密的芯片测量电容就可算出加速度。加速度仪可以开发出很多用途。比如说,汽车碰撞后,由于装置不一定触发,安全气囊可能不工作。如果侦测速度变化来控制气囊,就不会出错。

    而能够侦测运动角度改变的陀螺芯片,早就运用在手机里了。姚庭伟说,它用一块在电压下谐振的半导体模拟陀螺,运动角度一改变,这块半导体就能影响周围的电磁参数。如果没有这块小指甲大的芯片,您就没法通过摇晃和颠倒手机来玩游戏了。新一届设计大赛,将为这些运动感知芯片找到五花八门的用途。

    “把一个很酷的创意变为现实,让人充满幸福感。”颁奖礼上,夺魁的吉林大学博士生宋维业说,“用的是中国设计、中国制造的芯片,我很自豪;所以我选题很小心,希望拿出有创意的作品,对得起这个机会,还有丰厚的奖金。”

    工信部电子信息司司长丁文武在颁奖礼上说,中国每年18亿台手机、3.3亿多台计算机和1.2亿台彩电的产量,需要大量芯片。然而中国既不是芯片强国,也不是芯片大国。去年进口芯片2100多亿美金,金额超过石油。丁文武认为短板在人才。他举例说,著名芯片设计公司高通有两万多员工,而中国整个设计行业才五六万人。他认为时代民芯举办的设计大赛,对人才培养有积极意义。

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