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我国胜利研发自立可控的第一款电力公用主控芯片“宓羲”

北极星智能电网在线讯:主控芯片作为电网二次装备焦点器件,触及万万量级的电网关头装配,被业界称为电力财产节制的“大脑”。持久以来,我国财产节制芯片高度依靠外洋手艺和产物,对我国动力行业供给链宁静构成严首要挟。

南边电网公司针对我国动力工控范畴的“洽商”题目,用时8年,胜利研发我国自立可控的第一款电力公用主控芯片——“宓羲”系列芯片。

今朝,作为我国首个基于国产指令架构、国产内核的电力公用主控芯片“宓羲”,已前后在电网节制掩护、主动化、新动力等多个电网关头场景停止考证及利用。这标记着我国电力工控范畴焦点芯片已从“入口通用”向“自立公用”改变,对慢慢进步我国电网多范畴场景新增装备的自立芯片笼盖率,完成国产财产节制芯片范围化利用具有首要意思。

“数据雪崩”隐患亟待肃除

“电网是及时节制的体系,其发电、输电、用电是在刹时完成的,没法存储或姑且转移。因为其数据量庞大,当电网产生毛病或扰动时,就可以或许面对‘数据雪崩’。”据南边电网数字电网研讨院无限公司总司理李鹏先容,节制掩护装配主控芯片“宓羲”的职责,便是在这类突发状态下保证电网的宁静。

持久以来,我国财产节制芯片依靠外洋手艺和产物,这不只没法知足我国电力手艺成长的火急需要,并且对我国动力行业的供给链宁静构成严首要挟,乃至存在严重的收集宁静和电网不变隐患。

关头焦点手艺攻坚若何自立冲破?自2013年起头,南边电网构造特地团队,动手计划可以或许合用于电网节制掩护装配焦点芯片的设想研发。芯片的设想研发进程,很是耗时吃力。8年多来,团队霸占和履历重重坚苦。

“此中一个挑衅,来自于芯片架构的设想。”据李鹏先容,为了同时知足财产节制体系疾速性和矫捷性的请求,“宓羲”芯片接纳了异构体系架构。便是在一块芯片上既要完成微秒级的及时旌旗灯号处置,又要完成毫秒级的办理旌旗灯号处置。“这就比方一只兔子和一只乌龟,在统一个跑道上竞走,既要坚持协同有序,还要可以或许相互照顾。”李鹏说,团队经由过程及时调剂等手艺攻关,有用处置了芯片体系的不变题目。

另外一个挑衅,便是面对“雪崩式”的数据涌入时,必须保证芯片能疾速反映和处置。“凡是这个关头都接纳外挂电路完成,这一次咱们接纳‘独门特技’,把外挂电路经由过程纳米级的芯片外部电路加以完成,并且固化成IP核,便于普遍推行。这项手艺的立异性很强,效果也很是明显。”李鹏说。

“自立可控”多级联动防护

“咱们做自立芯片有两个层面的斟酌:一是芯片的国产化,另外一个是芯片的场景化支持。大大都电力装备持久依靠入口芯片,比方电网关头装备继电掩护焦点芯片大多以入口芯片为主,局部关头芯片在国际市场据有率近90%,如若被禁运,那国际继电掩护范畴将会构成严重影响。”李鹏表现。

据李鹏先容,“宓羲”芯片的首要上风起首便是可控,从焦点常识产权到芯片设想、流片、封装、测试全链条境内自立可控,最大限制保证了电网关头焦点元器件供给链宁静、不变;其次是公用,“宓羲”芯片安身电力工控范畴及时、宁静、智能等计较需要,从芯片架构、资本、算法等方面展开场景化定制设想,从元件级完成对电网数字化、收集化、电力电子化等成长需要的支持。

收集宁静是动力工控范畴的永久主题。李鹏以为,“宓羲”芯片将为电网宁静奠基坚固的原生宁静根本,将来的电网宁静防护有赖从“芯片—装备—体系”的多级联动防护,不时堵上宁静缝隙。

“完成国产化替换后,从电网宁静的角度来看,有两方面的长处,第一是有用防止了入口器件、入口IP所可以或许埋没的‘进犯后门’;第二便是‘宓羲’芯片接纳了非开源的国产指令架构,对进犯的黑客而言,它会是一个黑盒,以是在宁静的提防上会更有用。”李鹏说。

财产范围化利用远景广漠

“宓羲”系列芯片今朝已利用于继电掩护、变电站主动化、配网主动化、计量主动化、边缘计较、新动力等范畴,后续将构成全系列产物,完成对工控范畴全场景支持。

“在功效利用和转化方面,咱们接纳‘宓羲’芯片开辟了一系列高机能的芯片化电力掩护装配,效果很是明显,芯片扮装配的体积比传统装配削减了40倍,功耗下降了6倍,举措速率晋升了20%。”李鹏说。

据李鹏先容,“宓羲”系列芯片今朝已具有根基成熟的财产范围化利用的前提,团队将来将增强芯片在交通、动力、聪明社会等方面停止更多的研发和利用,同时努力于财产推行,在一些怪异标的目的上孵化新的财产空间。

据领会,南边电网已将“电力体系自立公用芯片”归入公司“十四五”计划10大重点研发标的目的和8大财产链标的目的之一。下一步,将根据“胜利一个试点一个,试点一个推行一片”的任务思绪,慢慢进步电网多范畴场景新增装备的自立芯片笼盖率,完成国产财产节制芯片范围化利用,提防化解电网宁静运转严重危险。

焦点手艺是国之重器,最关头最焦点的手艺要安身自立立异、自立自强。南边电网作为数字电网的设想者、提倡者,有根本,也有才能主导芯片手艺与电网利用的深度融会。以后,南边电网在电力公用芯片范畴,走出了一条完整国产自立可控的手艺范畴,奠基了科技自立自强的关头根本。

摘自 北极星智能电网在线

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