“伏羲”芯片效果圖?！∧暇W(wǎng)數(shù)字集團(tuán)供圖
近日，南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的電力專用主控芯片“伏羲”相關(guān)專利——“用于并行冗余協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘輸出控制方法和系統(tǒng)”獲第23屆中國專利金獎(jiǎng)。這是“伏羲”芯片繼去年獲評(píng)“央企十大國之重器”后，再次獲得國家級(jí)榮譽(yù)。
九層之臺(tái)，起于累土。芯片的研發(fā)應(yīng)用，是數(shù)字電網(wǎng)企業(yè)對(duì)基礎(chǔ)零部件及元器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等“五基”工業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域的夯實(shí)與突破。而“五基”基礎(chǔ)領(lǐng)域的有力支撐，又高效賦能數(shù)字電網(wǎng)升級(jí)。數(shù)字電網(wǎng)的建設(shè)與“五基”領(lǐng)域的發(fā)展，正形成良好的循環(huán)迭代效應(yīng)。
“五基”發(fā)展仍面臨問題與挑戰(zhàn)
《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，深入實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，建設(shè)數(shù)字中國，加快補(bǔ)齊“五基”的瓶頸短板。“五基”作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層架構(gòu)，是基礎(chǔ)工業(yè)和高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基石。中央到地方一再強(qiáng)調(diào)并推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化，就涵蓋“五基”等基本支撐要素和底層結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展的自我供給、自我保障能力的夯實(shí)與提高。
隨著西方國家對(duì)我國技術(shù)出口、投資收緊，“五基”領(lǐng)域發(fā)展面臨的問題與挑戰(zhàn)愈發(fā)顯著，自主可控不足。中國工程院相關(guān)研究表明，我國關(guān)鍵科技在“五基”領(lǐng)域?qū)ν庖来娑热院芨摺?/p>
以EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)設(shè)計(jì)軟件為例。作為芯片設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)軟件，它被業(yè)內(nèi)稱為“芯片之母”，涵蓋集成電路設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證和仿真等所有流程。目前，國內(nèi)EDA設(shè)計(jì)軟件被西門子、新思等企業(yè)掌控大多數(shù)市場份額，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品仍處于第二、三梯隊(duì)。
EDA軟件的“卡脖子”直接影響到我國元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。當(dāng)前，我國擁有全球最多的電子元器件生產(chǎn)企業(yè)，元器件生產(chǎn)已基本實(shí)現(xiàn)類別全覆蓋。但是，國產(chǎn)電子元器件被投用于高精端領(lǐng)域較少，較國外先進(jìn)水平還有較大差距，存在體量大而不強(qiáng)、創(chuàng)新動(dòng)能不足等問題。
同時(shí)，“五基”領(lǐng)域在適配性、兼容性、上下游協(xié)作性方面也存在不足，材料、軟件、元器件等多以單點(diǎn)局部突破為主。而“五基”各產(chǎn)業(yè)間時(shí)常是相互支撐、缺一不可的，在某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸和薄弱項(xiàng)，很可能會(huì)聯(lián)動(dòng)產(chǎn)生整體“卡脖子”困境。另外，與“五基”領(lǐng)域相配套的服務(wù)體系、要素支撐和制度環(huán)境等仍未完善，整體生態(tài)體系尚處于初步搭建階段。
數(shù)字電網(wǎng)帶動(dòng)“五基”發(fā)展
數(shù)字電網(wǎng)，是以“云大物移智鏈”等新一代數(shù)字技術(shù)改造現(xiàn)有電網(wǎng)所形成的，以能源和數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素，以“電力+算力”深度融合為技術(shù)路徑，具備廣泛連接、數(shù)智驅(qū)動(dòng)、開放共享等基本特征的電網(wǎng)形態(tài)。數(shù)字電網(wǎng)的高質(zhì)量建設(shè)，直接拉動(dòng)“云管邊端芯”自主研發(fā)與投產(chǎn)使用(編者注：“云”指物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云；“管”指有線、無線通訊方式；“邊”指邊緣計(jì)算；“端”指智能傳感、智能終端和智能設(shè)備；“芯”指芯片)，參與并促進(jìn)了“五基”領(lǐng)域補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)，提高自身發(fā)展水平并培育產(chǎn)業(yè)鏈的核心競爭力，助力培育繁榮有序的新業(yè)態(tài)新模式。具體作用如下：
一是關(guān)聯(lián)場景豐富，積累多維經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)包含發(fā)電、輸電、配電、變電、調(diào)度、運(yùn)營、營銷服務(wù)、數(shù)字基建等多領(lǐng)域的數(shù)字化改造與建設(shè)，在感知層、傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層上全覆蓋，關(guān)聯(lián)場景的多元化讓“五基”領(lǐng)域在實(shí)踐中得到豐富的檢驗(yàn)與積累，助推了基礎(chǔ)應(yīng)用的橫向延伸探索及縱向升級(jí)迭代。
二是廣泛連接，電力數(shù)據(jù)快速高效反饋。數(shù)字電網(wǎng)集成先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)互聯(lián)及人、機(jī)、物互通，作為超級(jí)物聯(lián)平臺(tái)連接了產(chǎn)業(yè)鏈上下游主體數(shù)以億計(jì)的終端設(shè)備。同時(shí)，電力數(shù)據(jù)作為優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)要素，其實(shí)時(shí)性強(qiáng)、連續(xù)性高、可信度好、采集自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)與數(shù)字電網(wǎng)的廣泛連接相結(jié)合，為“五基”應(yīng)用提供了低時(shí)延、高可靠的數(shù)據(jù)反饋。
“五基”保障數(shù)字電網(wǎng)高質(zhì)量建設(shè)
電網(wǎng)企業(yè)在高質(zhì)量建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)的同時(shí)，推動(dòng)了“五基”領(lǐng)域的發(fā)展，而“五基”領(lǐng)域又進(jìn)一步“反哺”并保障數(shù)字電網(wǎng)的高質(zhì)量建設(shè)。
近年來，電網(wǎng)企業(yè)圍繞數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)開展“云管邊端芯”等重大產(chǎn)品布局并形成自主產(chǎn)品品牌，發(fā)揮主體支撐和融通帶動(dòng)作用的同時(shí)，對(duì)材料、軟件、工藝、零部件等“五基”領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了深層次的提升帶動(dòng)。
以“伏羲”芯片為例，作為國內(nèi)首個(gè)基于國產(chǎn)指令架構(gòu)、國產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片，其量產(chǎn)標(biāo)志著我國電力工控領(lǐng)域核心芯片從“進(jìn)口通用”向“自主專用”轉(zhuǎn)變，推動(dòng)我國電力二次設(shè)備核心元器件實(shí)現(xiàn)自主可控的同時(shí)，更助力保障千億規(guī)模國產(chǎn)電網(wǎng)設(shè)備的供應(yīng)安全。同時(shí)，以場景經(jīng)驗(yàn)積累與技術(shù)應(yīng)用革新為抓手，在共商共建共享的理念下，借力“五基”的基礎(chǔ)作用帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)主體共同成長。
基礎(chǔ)研究是整個(gè)科學(xué)體系的源頭，要打好基礎(chǔ)、儲(chǔ)備長遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破，夯實(shí)世界科技強(qiáng)國建設(shè)的根基。企業(yè)建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)，在著力打造“狀態(tài)全感知、設(shè)備全連接、數(shù)據(jù)全融合、業(yè)務(wù)全智能”電網(wǎng)形態(tài)的同時(shí)，也拉動(dòng)“五基”領(lǐng)域持續(xù)扎實(shí)做好補(bǔ)短強(qiáng)弱、提檔升級(jí)的基礎(chǔ)工作，為建設(shè)數(shù)字中國、制造強(qiáng)國助力。
(作者張俊龍 單位：南網(wǎng)數(shù)字集團(tuán)數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究中心)
網(wǎng)站編輯：黃昕
校對(duì)：劉仰奇
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