侯朝煥

侯朝煥

侯朝煥,中國科學院院士、中國科學院聲學所研究員、博士生導師、中國聲學學會理事長、國家自然科學基金委信息科學部主任、中國科學院微電子戰略指導委員會主任、國家自然科學基金委系統晶片重大研究計畫專家組組長。在水聲工程研究中主持研製"水聲信號起伏統計特徵測量系統",推動了水聲信號場和噪聲、混響場的研究。提出了"相移多波束基陣信號處理系統"。完成了智慧型型水聲信號處理系統,使系統能與水聲信道匹配,達到最優工作狀態和最佳處理效果。根據超高速計算的需求,開展了並行陣列處理的研究,主持完成了DSP-l 陣列信號處理機。在國內率先開展了VLSI信號處理研究,進而將陣列處理系統集成到單個晶片上去,先後完成了多個超高速DSP專用晶片的研製。單個晶片內包含有15個運算結點,單晶片乘加速度達1O億次/秒。

  • 中文名稱
    侯朝煥
  • 國籍
    中國
  • 民族
    漢族
  • 出生地
    四川自貢市
  • 出生日期
    1936年9月
  • 職業
    信號處理和聲學專家
  • 畢業院校
    北京大學物理系
  • 主要成就
    完成了12項國家重大項目

人物簡介

侯朝煥侯朝煥

信號處理和聲學專家。四川自貢人。1958年畢業于北京大學物理系。中國科學院聲學研究所研究員。在水聲工程研究中主持研製“水聲信號起伏統計特徵測量系統”,推動了水聲信號場和噪聲、混響場的研究。提出了“相移多波束基陣信號處理系統”,給出了該系統的全面分析、理論計算、參數選擇和最佳化設計。完成了智慧型型水聲信號處理系統,使系統能與水聲信道匹配,達到最優工作狀態和最佳處理效果。根據超高速計算的需求,開展了並行陣列處理的研究,主持完成了DSP-l 陣列信號處理機。由60個運算節點並行處理運算速度達13億次/秒。在國內率先開展了VLSI信號處理研究,進而將陣列處理系統集成到單個晶片上去,先後完成了多個超高速DSP專用晶片的研製。單個晶片內包含有15個運算結點,單晶片乘加速度達1O億次/秒。近年來從事兼有CPUPSP功能的晶片研究,並已在國家973計畫立項。1995年當選為中國科學院院士

侯朝煥侯朝煥

1958年,侯朝煥走出北京大學的校門,從一顆品學兼優的"青苗",到主管國家高技術發展的"863"信息獲取與處理技術專家組副組長,到國家"973"計畫項目的首席科學家,至今已經在科研戰線奮鬥了46個春秋。他銳意進取,開拓創新,在水聲學、水聲信號處理、水聲工程、並行陣列處理、超大規模積體電路以及信號處理套用等領域成果卓著,為祖國聲學和信號處理科學技術的發展做出了突出的貢獻。 他先後完成了12項國家重大項目,其中三項獲國家發明獎,四項獲中科院科技進步獎(含中科院特等獎一項)。80年代即開展了並行陣列信號處理研究,完成了DSP-1陣列信號處理機。在國內率先開展VLSI信號處理的研究,並進而將信號處理演算法集成到超高速晶片上,首次在單個晶片上實現了可以運行15個運算結點陣列結構的信號處理超級晶片。

1993年完成了快速富裏葉變換FFT、波束形成DBF和數學濾波、QRD-RLS遞回濾波等晶片的研製。1994年以來,致力于具有數位信號處理DSP功能的CPU晶片研究,1999年在國家973計畫中立項,並擔任該項目首席科學家。

研究內容

該項目組首席科學家侯朝煥院士作為具有自主智慧產權的DSP&CPU晶片,可以廣泛套用于信息家電、網路通信、聲音圖像以及雷達聲納等信號處理領域

關于SuperV<面向功能可重組結構DSP&amp;CPU晶片及其軟體的基礎研究>項目由中國科學院聲學研究所清華大學和北京廣播學院三個單位的7個課題組承擔。五年來,該項目各課題組按照項目計畫任務書和課題任務書規定的內容、研究方案和技術路線開展研究工作,完成了任務,達到了預期的目標,研製成功我國第一款基于多發射VLIW和SIMD技術的具有可重組結構的高性能微處理器晶片SuperV

侯朝煥侯朝煥

DSP&CPU晶片兼具DSP和CPU功能,指令處理能力可達1024MIPS,32位、16位、8位峰值資料處理能力分別為1.4GOPS、2.2GOPS和3.8GOPS,是目前國內資料處理能力最強的微處理器。作為具有自主智慧產權的DSP&CPU晶片,可以廣泛套用于信息家電網路通信、聲音圖像以及雷達聲納等信號處理領域,具有重要的理論和現實意義。 早在上世紀80年代末您就負責過一個863項目,也是關于晶片研製方面的。這兩個項目有沒有相關性,之前的863項目,主要是設計出三個能夠進行高速信號處理的專用晶片,目標很單一,就是要提高信號處理的速度。現在這個項目是“面向功能可重組結構DSP&CPU晶片及其軟體的基礎研究”,說簡單一些就是,DSP和CPU是兩類晶片,現在我們要將它們通過一定的技術融合在一起。所以,雖然這兩個項目都跟晶片有關,卻是截然不同的。要說到相關性,那就是在之前專用晶片的設計中我們積累了一定的經驗,為我們現在的研究工作奠定了一定的基礎。

DSP全稱是“數位信號處理器”,是專門處理數位信號的,適用于功能要求相對單一,然而運算速度要求相對較高的領域。例如,手機和DVD播放機中,都會有DSP晶片,用于聲音、圖像等數位信號的處理,當然,在一些專門的信號處理領域,DSP晶片套用得就更多了。

CPU和DSP是兩種性能大不相同的晶片,DSP和CPU有各自的特點和套用領域,像DSP主要負責數位信號處理,而CPU更多地主要是負責整個系統的協調、控製和管理。就拿手機來說吧,現在的手機裏面是裝有兩個處理器晶片的,一個CPU和一個DSP。CPU主要用于控製手機上的選單操作、編輯傳送簡訊等,而與對方通話則需要運算功能強大的DSP來支持了,它會將聲音信號進行處理。如果我們有一個可以將兩者合二為一的晶片,它既有CPU控製功能,又兼顧了DSP的高速信號處理功能,今後手機中隻安裝一個這樣的晶片就行了。

同時需要資料運算和控製功能的東西會更多,但是現在卻隻能採用兩種晶片各用一片的辦法來解決。所以,隨著眾多套用領域的大量需求,隨著電腦的CPU越來越多地需要兼顧完成典型的DSP功能,還有就是從速度、功耗、成本等方面考慮,設計功能強大的DSP&CPU組合晶片是一個必然的發展趨勢。

將這兩種處理器合二為一,肯定不是簡單的“1+1=2”,目標就是通過對關于DSP&CPU晶片的一系列重大科學問題的研究,最終研製成功具有自主智慧產權的、高性能DSP&CPU微處理器及其系統軟體。這種晶片要求必須同時具有CPU優良的調度管理能力並具有DSP強大的數位信號處理能力,同時還要完成一些經典的數位信號處理演算法以及確定需要擴展的功能和特徵等一系列的問題。另外,我們還要求利用通過簡化CPU電路富裕出來的空間,來設計並實現一些多媒體處理方面需要加強的功能

成果卓越

侯朝煥侯朝煥

侯朝煥院士在聲學和信息處理領域成果卓越,發表論文200餘篇,先後完成了12項國家重大項目,其中三項獲國家發明獎,四項獲中科院科技進步獎(含中科院特等獎一項)。 侯朝煥院士在聲學領域水聲工程研究中主持研製“水聲信號起伏統計特徵測量系統”,推動了水聲信號場和噪聲、混響場的研究。提出了“相移多波束基陣信號處理系統”,給出了該系統的全面分析、理論計算、參數選擇和最佳化設計。完成了智慧型型水聲信號處理系統,使系統能與水聲信道匹配,達到最優工作狀態和最佳處理效果。開展了醫用聲學領域中的合成孔徑超聲血管成像和高強度超聲聚焦研究。

為解決超高速計算瓶頸,侯朝煥院士對信號處理進行了深入的研究。80年代開展了並行陣列信號處理研究,主持完成了DSP-l陣列信號處理機,實現了59個運算節點組成的分層式異構多微機並行處理系統。在國內率先開展了VLSI信號處理研究,並進而將信號處理演算法集成到超高速晶片上,首次在單個晶片上實現了可以運行15個運算結點陣列結構的信號處理超級晶片。1993年完成了快速富裏葉變換FFT、波束形成DBF和數位濾波、QRD-RLS遞回濾波等晶片的研製。1994年以來,致力于具有數位信號處理DSP功能的CPU晶片研究,1999年在國家973計畫中以“面向功能可重組結構的DSP&CPU晶片及其軟體的基礎研究”立項,並擔任該項目首席科學家,研製成功了具有自主智慧產權的“華威”處理器晶片,是當時國內資料處理器能力最強的高端處理器。

集成SOC晶片系統是21世紀的發展方向,是微電子按摩爾定律發展的必然結果。在侯朝煥院士的積極倡導下,國家自然科學基金委不失時機地啓動了SOC重大科學計畫,侯院士擔任專家組組長。他緊緊抓住解決SOC中的關鍵科學問題,組織全國優勢力量攻關,使我國有望在集成SOC晶片系統技術上取得快速進展,與國際上的SOC晶片同步發展,為今後我國進入千家萬戶的數位信號處理系統和集成晶片的發展奠定基礎。

人物評價

侯朝煥侯朝煥

侯院士工作很忙,現在負責著兩個重大課題,馬上要去雲南出差。“你們採訪盡量安排得緊湊一點,侯老師的時間是擠出來的。”項目組的趙老師略帶歉意地對我們說:“快70的人了,還經常熬夜加班工作,不容易啊!”然而走進辦公室,著從辦公桌後起身迎過來的侯朝煥院士,頭發雖有些花白,但衣著整齊,神採奕奕,完全不似一個年近七十的老人,在他臉上也看不出一絲的疲倦。,侯朝煥始終面帶微笑,用他那一口帶著濃鬱家鄉特色的國語將整個項目的情況娓娓道來。 侯朝煥院士為中科院研究生院終身教授,他以項目帶學科、以項目育人才的思路,已指導3名博士後、培養出30餘名博士和40餘名碩士。侯朝煥院士曾被授予國家級有突出貢獻的中青年專家和全國先進工作者稱號。

當選IEEE會士

國際電工電子工程師學會(IEEE)主席ArthurW.Winston先生的來信,通知並祝賀聲學所侯朝煥院士當選IEEE會士和高級會員。

當選會士在IEEE是最高聲望的榮譽(themostprestigioushonors),每年隻會有很少數量的高級會員,因其在電工和信息技術領域中為人類和科學事業所做出傑出貢獻而當選,今年共選舉出260位新會士。侯朝煥院士當選會士是因其在先進大規模積體電路設計技術方面的傑出才能和貢獻。

高級會員是IEEE最高的專業級別(thehighestprofessionalgrade),申請人必須具有很好的學術經歷和水準,在IEEE的361,000名會員中,大約隻有7.3%的高級會員。

他們勇敢走向國際科技競爭舞台,積極參與國際學術對話與交流,為實現“國家的聲學所,國際的科學家”的組織目標而努力工作。

名人之聲

侯朝煥侯朝煥

我們已經全面實現了預期的目標!現在我們成功研製出我國第一款基于多發射VLIW和SIMD技術的具有可重組結構的高性能微處理器“華威-1”(SuperV-1)晶片。這款晶片兼具DSP和CPU功能,是目前國內資料處理能力最強的微處理器,在性能上優于現在的CPU和DSP兩種晶片的組合。我們所做的一切研究工作,最終的目標都是實現“1+1大于2”,應該說,這個目標我們達到了!

973項目主要針對基礎科學問題的研究,並不涉及套用開發和產業化問題。這個項目雖然取得了很好的成果,但離產業化還有很長的路要走。目前我國的科研計畫中似乎缺少一個鏈條,就是從基礎研究過渡到套用領域和產業化,還有許多技術問題有待解決,可這項工作卻沒有相應的研究計畫予以支持。

以後晶片的研究方向,應該會放在“晶片系統”(SOC)的研究上。也就是將包括感測器驅動器運算器等各部分在內的整個系統全部集成在一個晶片上,成為一個“晶片系統”。目前國際上也都在朝這個方面努力,未來的晶片將會在功能和速度方面有很大的提高,以完成更多的工作

相關詞條