侯朝煥 - 人物簡介
信號(hào)處理和聲學(xué)專家。四川自貢人。1958年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系。中國科學(xué)院聲學(xué)研究所研究員。在水聲工程研究中主持研制“水聲信號(hào)起伏統(tǒng)計(jì)特性測量系統(tǒng)”，推動(dòng)了水聲信號(hào)場和噪聲、混響場的研究。提出了“相移多波束基陣信號(hào)處理系統(tǒng)”，給出了該系統(tǒng)的全面分析、理論計(jì)算、參數(shù)選擇和優(yōu)化設(shè)計(jì)。完成了智能型水聲信號(hào)處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)能與水聲信道匹配，達(dá)到最優(yōu)工作狀態(tài)和最佳處理效果。根據(jù)超高速計(jì)算的需求，開展了并行陣列處理的研究，主持完成了DSP-l 陣列信號(hào)處理機(jī)。由60個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)并行處理，運(yùn)算速度達(dá)13億次／秒。在國內(nèi)率先開展了VLSI信號(hào)處理研究，進(jìn)而將陣列處理系統(tǒng)集成到單個(gè)芯片上去，先后完成了多個(gè)超高速DSP專用芯片的研制。單個(gè)芯片內(nèi)包含有15個(gè)運(yùn)算結(jié)點(diǎn)，單芯片乘加速度達(dá)1O億次／秒。近年來從事兼有CPU和PSP功能的芯片研究，并已在國家973計(jì)劃立項(xiàng)。1995年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
1958年，侯朝煥走出北京大學(xué)的校門，從一顆品學(xué)兼優(yōu)的"青苗"，到主管國家高技術(shù)發(fā)展的"863"信息獲取與處理技術(shù)專家組副組長，到國家"973"計(jì)劃項(xiàng)目的首席科學(xué)家，至今已經(jīng)在科研戰(zhàn)線奮斗了46個(gè)春秋。他銳意進(jìn)取，開拓創(chuàng)新，在水聲學(xué)、水聲信號(hào)處理、水聲工程、并行陣列處理、超大規(guī)模集成電路以及信號(hào)處理應(yīng)用等領(lǐng)域成果卓著，為祖國聲學(xué)和信號(hào)處理科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。他先后完成了12項(xiàng)國家重大項(xiàng)目，其中三項(xiàng)獲國家發(fā)明獎(jiǎng)，四項(xiàng)獲中科院科技進(jìn)步獎(jiǎng)（含中科院特等獎(jiǎng)一項(xiàng)）。80年代即開展了并行陣列信號(hào)處理研究，完成了DSP-1陣列信號(hào)處理機(jī)。在國內(nèi)率先開展VLSI信號(hào)處理的研究，并進(jìn)而將信號(hào)處理算法集成到超高速芯片上，首次在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了可以運(yùn)行15個(gè)運(yùn)算結(jié)點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的信號(hào)處理超級(jí)芯片。
1993年完成了快速富里葉變換FFT、波束形成DBF和數(shù)學(xué)濾波、QRD-RLS遞推濾波等芯片的研制。1994年以來，致力于具有數(shù)字信號(hào)處理DSP功能的CPU芯片研究，1999年在國家973計(jì)劃中立項(xiàng)，并擔(dān)任該項(xiàng)目首席科學(xué)家。
侯朝煥 - 研究內(nèi)容
該項(xiàng)目組首席科學(xué)家侯朝煥院士作為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DSP&CPU芯片，可以廣泛應(yīng)用于信息家電、網(wǎng)絡(luò)通信、聲音圖像以及雷達(dá)聲納等信號(hào)處理領(lǐng)域
關(guān)于SuperV《面向功能可重組結(jié)構(gòu)DSP&CPU芯片及其軟件的基礎(chǔ)研究》項(xiàng)目由中國科學(xué)院聲學(xué)研究所、清華大學(xué)和北京廣播學(xué)院三個(gè)單位的7個(gè)課題組承擔(dān)。五年來，該項(xiàng)目各課題組按照項(xiàng)目計(jì)劃任務(wù)書和課題任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容、研究方案和技術(shù)路線開展研究工作，完成了任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，研制成功我國第一款基于多發(fā)射VLIW和SIMD技術(shù)的具有可重組結(jié)構(gòu)的高性能微處理器芯片SuperV
早在上世紀(jì)80年代末您就負(fù)責(zé)過一個(gè)863項(xiàng)目，也是關(guān)于芯片研制方面的。這兩個(gè)項(xiàng)目有沒有相關(guān)性，之前的863項(xiàng)目，主要是設(shè)計(jì)出三個(gè)能夠進(jìn)行高速信號(hào)處理的專用芯片，目標(biāo)很單一，就是要提高信號(hào)處理的速度�，F(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目是“面向功能可重組結(jié)構(gòu)DSP&CPU芯片及其軟件的基礎(chǔ)研究”，說簡單一些就是，DSP和CPU是兩類芯片，現(xiàn)在我們要將它們通過一定的技術(shù)融合在一起。所以，雖然這兩個(gè)項(xiàng)目都跟芯片有關(guān)，卻是截然不同的。要說到相關(guān)性，那就是在之前專用芯片的設(shè)計(jì)中我們積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，為我們現(xiàn)在的研究工作奠定了一定的基礎(chǔ)。
DSP全稱是“數(shù)字信號(hào)處理器”，是專門處理數(shù)字信號(hào)的，適用于功能要求相對(duì)單一，然而運(yùn)算速度要求相對(duì)較高的領(lǐng)域。例如，手機(jī)和DVD播放機(jī)中，都會(huì)有DSP芯片，用于聲音、圖像等數(shù)字信號(hào)的處理，當(dāng)然，在一些專門的信號(hào)處理領(lǐng)域，DSP芯片應(yīng)用得就更多了。
CPU和DSP是兩種性能大不相同的芯片，DSP和CPU有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，像DSP主要負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)處理，而CPU更多地主要是負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制和管理。就拿手機(jī)來說吧，現(xiàn)在的手機(jī)里面是裝有兩個(gè)處理器芯片的，一個(gè)CPU和一個(gè)DSP。CPU主要用于控制手機(jī)上的菜單操作、編輯發(fā)送短信等，而與對(duì)方通話則需要運(yùn)算功能強(qiáng)大的DSP來支持了，它會(huì)將聲音信號(hào)進(jìn)行處理。如果我們有一個(gè)可以將兩者合二為一的芯片，它既有CPU控制功能，又兼顧了DSP的高速信號(hào)處理功能，今后手機(jī)中只安裝一個(gè)這樣的芯片就行了。
同時(shí)需要數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制功能的東西會(huì)更多，但是現(xiàn)在卻只能采用兩種芯片各用一片的辦法來解決。所以，隨著眾多應(yīng)用領(lǐng)域的大量需求，隨著計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)功能強(qiáng)大的DSP&CPU組合芯片是一個(gè)必然的發(fā)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(biāo)就是通過對(duì)關(guān)于DSP&CPU芯片的一系列重大科學(xué)問題的研究，最終研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、高性能DSP&CPU微處理器及其系統(tǒng)軟件。這種芯片要求必須同時(shí)具有CPU優(yōu)良的調(diào)度管理能力并具有DSP強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力，同時(shí)還要完成一些經(jīng)典的數(shù)字信號(hào)處理算法以及確定需要擴(kuò)展的功能和特性等一系列的問題。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(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一些多媒體處理方面需要加強(qiáng)的功能。
侯朝煥 - 成果卓越
侯朝煥院士在聲學(xué)和信息處理領(lǐng)域成果卓越，發(fā)表論文200余篇，先后完成了12項(xiàng)國家重大項(xiàng)目，其中三項(xiàng)獲國家發(fā)明獎(jiǎng)，四項(xiàng)獲中科院科技進(jìn)步獎(jiǎng)（含中科院特等獎(jiǎng)一項(xiàng)）。侯朝煥院士在聲學(xué)領(lǐng)域水聲工程研究中主持研制“水聲信號(hào)起伏統(tǒng)計(jì)特性測量系統(tǒng)”，推動(dòng)了水聲信號(hào)場和噪聲、混響場的研究。提出了“相移多波束基陣信號(hào)處理系統(tǒng)”，給出了該系統(tǒng)的全面分析、理論計(jì)算、參數(shù)選擇和優(yōu)化設(shè)計(jì)。完成了智能型水聲信號(hào)處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)能與水聲信道匹配，達(dá)到最優(yōu)工作狀態(tài)和最佳處理效果。開展了醫(yī)用聲學(xué)領(lǐng)域中的合成孔徑超聲血管成像和高強(qiáng)度超聲聚焦研究。
為解決超高速計(jì)算瓶頸，侯朝煥院士對(duì)信號(hào)處理進(jìn)行了深入的研究。80年代開展了并行陣列信號(hào)處理研究，主持完成了DSP-l陣列信號(hào)處理機(jī)，實(shí)現(xiàn)了59個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)組成的分層式異構(gòu)多微機(jī)并行處理系統(tǒng)。在國內(nèi)率先開展了VLSI信號(hào)處理研究，并進(jìn)而將信號(hào)處理算法集成到超高速芯片上，首次在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了可以運(yùn)行15個(gè)運(yùn)算結(jié)點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的信號(hào)處理超級(jí)芯片。1993年完成了快速富里葉變換FFT、波束形成DBF和數(shù)字濾波、QRD-RLS遞推濾波等芯片的研制。1994年以來，致力于具有數(shù)字信號(hào)處理DSP功能的CPU芯片研究，1999年在國家973計(jì)劃中以“面向功能可重組結(jié)構(gòu)的DSP&CPU芯片及其軟件的基礎(chǔ)研究”立項(xiàng)，并擔(dān)任該項(xiàng)目首席科學(xué)家,研制成功了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“華威”處理器芯片，是當(dāng)時(shí)國內(nèi)數(shù)據(jù)處理器能力最強(qiáng)的高端處理器。
集成SOC芯片系統(tǒng)是21世紀(jì)的發(fā)展方向，是微電子按摩爾定律發(fā)展的必然結(jié)果。在侯朝煥院士的積極倡導(dǎo)下，國家自然科學(xué)基金委不失時(shí)機(jī)地啟動(dòng)了SOC重大科學(xué)計(jì)劃，侯院士擔(dān)任專家組組長。他緊緊抓住解決SOC中的關(guān)鍵科學(xué)問題，組織全國優(yōu)勢力量攻關(guān)，使我國有望在集成SOC芯片系統(tǒng)技術(shù)上取得快速進(jìn)展，與國際上的SOC芯片同步發(fā)展，為今后我國進(jìn)入千家萬戶的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)和集成芯片的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
侯朝煥 - 人物評(píng)價(jià)
侯院士工作很忙，現(xiàn)在負(fù)責(zé)著兩個(gè)重大課題，馬上要去云南出差�！澳銈儾稍L盡量安排得緊湊一點(diǎn)，侯老師的時(shí)間是擠出來的。”項(xiàng)目組的趙老師略帶歉意地對(duì)我們說：“快70的人了，還經(jīng)常熬夜加班工作，不容易��！”然而走進(jìn)辦公室，笑著從辦公桌后起身迎過來的侯朝煥院士，頭發(fā)雖有些花白，但衣著整齊，神采奕奕，完全不似一個(gè)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，用他那一口帶著濃郁家鄉(xiāng)特色的普通話將整個(gè)項(xiàng)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(xiàng)目帶學(xué)科、以項(xiàng)目育人才的思路，已指導(dǎo)3名博士后、培養(yǎng)出30余名博士和40余名碩士。侯朝煥院士曾被授予國家級(jí)有突出貢獻(xiàn)的中青年專家和全國先進(jìn)工作者稱號(hào)。
侯朝煥 - 當(dāng)選IEEE會(huì)士
國際電工電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)主席ArthurW.Winston先生的來信，通知并祝賀聲學(xué)所侯朝煥院士當(dāng)選IEEE會(huì)士和高級(jí)會(huì)員。
當(dāng)選會(huì)士在IEEE是最高聲望的榮譽(yù)(themostprestigioushonors)，每年只會(huì)有很少數(shù)量的高級(jí)會(huì)員，因其在電工和信息技術(shù)領(lǐng)域中為人類和科學(xué)事業(yè)所做出杰出貢獻(xiàn)而當(dāng)選，今年共選舉出260位新會(huì)士。侯朝煥院士當(dāng)選會(huì)士是因其在先進(jìn)大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)方面的杰出才能和貢獻(xiàn)。
高級(jí)會(huì)員是IEEE最高的專業(yè)級(jí)別(thehighestprofessionalgrade)，申請人必須具有很好的學(xué)術(shù)經(jīng)歷和水平，在IEEE的361，000名會(huì)員中，大約只有7.3%的高級(jí)會(huì)員。
他們勇敢走向國際科技競爭舞臺(tái)，積極參與國際學(xué)術(shù)對(duì)話與交流，為實(shí)現(xiàn)“國家的聲學(xué)所，國際的科學(xué)家”的組織目標(biāo)而努力工作。
侯朝煥 - 名人之聲
我們已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)！現(xiàn)在我們成功研制出我國第一款基于多發(fā)射VLIW和SIMD技術(shù)的具有可重組結(jié)構(gòu)的高性能微處理器“華威-1”（SuperV-1）芯片。這款芯片兼具DSP和CPU功能，是目前國內(nèi)數(shù)據(jù)處理能力最強(qiáng)的微處理器，在性能上優(yōu)于現(xiàn)在的CPU和DSP兩種芯片的組合。我們所做的一切研究工作，最終的目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)“1+1大于2”，應(yīng)該說，這個(gè)目標(biāo)我們達(dá)到了！
973項(xiàng)目主要針對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究，并不涉及應(yīng)用開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化問題。這個(gè)項(xiàng)目雖然取得了很好的成果，但離產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走。目前我國的科研計(jì)劃中似乎缺少一個(gè)鏈條，就是從基礎(chǔ)研究過渡到應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)化，還有許多技術(shù)問題有待解決，可這項(xiàng)工作卻沒有相應(yīng)的研究計(jì)劃予以支持。
以后芯片的研究方向，應(yīng)該會(huì)放在“芯片系統(tǒng)”（SOC）的研究上。也就是將包括傳感器、驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)算器等各部分在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)全部集成在一個(gè)芯片上，成為一個(gè)“芯片系統(tǒng)”。目前國際上也都在朝這個(gè)方面努力，未來的芯片將會(huì)在功能和速度方面有很大的提高，以完成更多的工作
侯朝煥 - 相關(guān)詞條
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侯朝煥 - 參考資料
1、http://www.scichi.com/new/Article/605.html
2、http://news.tsinghua.edu.cn/new/news.php?id=6468
