西安高新区:布局前沿科技基础研究 以原始创新拆解“卡脖子”技术难题今年全国“两会”上,“基础研究”“原始创新”等词频频被划重点,科技自立自强的国家战略又提出了更高要求。随着人工智能产业的蓬勃发展,以智能网联汽车为代表的新兴产业快速崛起,以智慧交通为代表的“新基建”全面推进,传统汽车产业、交通产业与集成电路、信息安全等新一代信息技术产业深度融合,在这些方面能够抢占先机,将决定我国在未来国际竞争中的地位与分工。为此,我们亟需发掘更强的原始创新能力和基础研究队伍,基于我国产业发展格局和实际需求,布局前沿科技基础研究。尤其是在人工智能芯片、数据安全等重要领域,可率先尝试突破,取得更多“原发性”创新成果。
近年来,“摩尔定律”已逐渐逼近物理极限、应用场景愈发碎片化,类似搭积木的Chiplet技术以其灵活组合的特性,成为了整个芯片产业变革的宝贵机遇。由图灵奖得主、中科院院士、清华大学交叉信息研究院院长姚期智与西安市合作共建,设立于西安高新区的交叉信息核心技术研究院(以下简称:交叉信息核心院)目前正全力研发基于Chiplet技术的优异效能比的人工智能芯片,打造自动驾驶智能计算平台。
未来1-3年,这一创新成果可为“智慧的车”构建智能化、网联化的创新基石,可推动西安汽车产业链向价值链高端攀升;结合5G技术的普遍应用,在高性能边缘服务器部署强大AI推断能力,全面赋能车路协同基础设施“智能的路“,可为西部公路交通领域的新基建提供技术保障。未来5-10年,Chiplet集成的解决方案可充分发挥西安的人才高地优势,带动当地集成电路设计产业蓬勃发展,为以原始创新促进当地经济高质量发展做出积极探索,为我国在芯片领域“卡脖子”困境“解锁”创新路径。
日前,交叉信息核心院声教授研究组在论文中提出了名为NN-Baton的工具,首次解决了面向Chiplet系统的神经网络硬件映射问题,并探讨了从传统的SoC芯片拆分成Chiplet的粒度问题,实现了Chiplet方向研究由0到1的关键一步。本次研究成果初步证明了Chiplet集成的解决方案的可行性。
在大数据时代,数据科学在带给人们各种便利的同时也导致了各类隐私安全事件。用户数据必须上传至云端共享的硬件平台上存储和进行运算,因此其必须信任云端的大量组件,包括硬件系统、操作系统、存储系统、管理系统,以及云计算服务商的工作人员,其中任何一环中的漏洞都可导致严重的隐私数据泄漏。
现代密码学算法中的零知识证明(zero-knowledge proof,ZKP)是一种强大的密码学协议,自提出以来,便受到了学术界和工业界的广泛关注,并且已经落地了许多应用,例如可信计算,区块链扩容,匿名货币等等。然而,应用零知识证明最核心的障碍在于证明者生成证明的过程非常耗时。
为了更高效的支持现实世界中零知识证明算法的广泛应用,交叉信息核心院高鸣宇教授领衔的安全计算硬件系统研究中心展开PipeZK项目研发,提出了名为PipeZK的高效的流水线芯片架构。综合和仿真结果表明,对于完整的证明产生过程,PipeZK可以将常规的密码学测试集的证明时间缩短10倍以上,可以将隐私货币Zcash的证明时间缩短5倍以上,为多种应用场景提供了可信基础,将有力促进零知识证明算法相关成果转化,实现产业落地。
在未来,PipeZK项目有望赋能多种应用场景,尤其是在金融多方隐私计算、区块链应用的身份认证、智能制造中的自动识别开云网址、供应链统筹安全管理等众多领域。
国家创新体系中,基础研究的比重和位置越来越重要,适合基础研究的方法、范式也都在不断改进,基础研究的能力和队伍也要不断跟上。
人才是核心竞争力,人才培养是科创的筑基性工程。交叉信息核心院从成立之初,便将一流拔尖AI人才的培养当做重要使命。自姚期智院士担任西安交通大学“双聘院士”以来,交叉信息核心院吸纳了许多优秀的交大学子,开展“交叉信息产学研协同创新人才”培养。截至目前,西安交大“姚班”学子与交叉信息核心院各中心领衔教授、研究员在ICCV、CVPR等国际顶会共合作发表了多篇论文,AI拔尖人才培养成果初步显现开云网址。
交叉信息核心院作为西安市首批五家新型研发机构之一,将不断优化适合于基础研究的科研环境,持续以新的、更好的科研手段来支撑基础研究。同时,以产业需求为导向开云网址,以人才培养为使命,秉持“永葆好奇心,纯真做科学”的理念,在前沿科技基础研究领域取得更多创新突破,引领科技创新,促进科技成果转化,助力西安高质量发展。