侯朝煥 - 人物簡介
信號處理和聲學(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“水聲信號起伏統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)”，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(tǒng)”，給出了該系統(tǒng)的全面分析、理論計算、參數(shù)選擇和優(yōu)化設(shè)計。完成了智能型水聲信號處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)能與水聲信道匹配，達到最優(yōu)工作狀態(tài)和最佳處理效果。根據(jù)超高速計算的需求，開展了并行陣列處理的研究，主持完成了DSP-l 陣列信號處理機。由60個運算節(jié)點并行處理，運算速度達13億次／秒。在國內(nèi)率先開展了VLSI信號處理研究，進而將陣列處理系統(tǒng)集成到單個芯片上去，先后完成了多個超高速DSP專用芯片的研制。單個芯片內(nèi)包含有15個運算結(jié)點，單芯片乘加速度達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計劃立項。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"計劃項目的首席科學(xué)家，至今已經(jīng)在科研戰(zhàn)線奮斗了46個春秋。他銳意進取，開拓創(chuàng)新，在水聲學(xué)、水聲信號處理、水聲工程、并行陣列處理、超大規(guī)模集成電路以及信號處理應(yīng)用等領(lǐng)域成果卓著，為祖國聲學(xué)和信號處理科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出了突出的貢獻。他先后完成了12項國家重大項目，其中三項獲國家發(fā)明獎，四項獲中科院科技進步獎（含中科院特等獎一項）。80年代即開展了并行陣列信號處理研究，完成了DSP-1陣列信號處理機。在國內(nèi)率先開展VLSI信號處理的研究，并進而將信號處理算法集成到超高速芯片上，首次在單個芯片上實現(xiàn)了可以運行15個運算結(jié)點陣列結(jié)構(gòu)的信號處理超級芯片。
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)字信號處理DSP功能的CPU芯片研究，1999年在國家973計劃中立項，并擔(dān)任該項目首席科學(xué)家。
侯朝煥 - 研究內(nèi)容
該項目組首席科學(xué)家侯朝煥院士作為具有自主知識產(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、聲音圖像以及雷達聲納等信號處理領(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)院三個單位的7個課題組承擔(dān)。五年來，該項目各課題組按照項目計劃任務(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863項目，也是關(guān)于芯片研制方面的。這兩個項目有沒有相關(guān)性，之前的863項目，主要是設(shè)計出三個能夠進行高速信號處理的專用芯片，目標(biāo)很單一，就是要提高信號處理的速度�，F(xiàn)在這個項目是“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，雖然這兩個項目都跟芯片有關(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)計中我們積累了一定的經(jīng)驗，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)字信號處理器”，是專門處理數(shù)字信號的，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(lǐng)域。例如，手機和DVD播放機中，都會有DSP芯片，用于聲音、圖像等數(shù)字信號的處理，當(dāng)然，在一些專門的信號處理領(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有各自的特點和應(yīng)用領(lǐng)域，像DSP主要負(fù)責(zé)數(shù)字信號處理，而CPU更多地主要是負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制和管理。就拿手機來說吧，現(xiàn)在的手機里面是裝有兩個處理器芯片的，一個CPU和一個DSP。CPU主要用于控制手機上的菜單操作、編輯發(fā)送短信等，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芯片，它既有CPU控制功能，又兼顧了DSP的高速信號處理功能，今后手機中只安裝一個這樣的芯片就行了。
同時需要數(shù)據(jù)運算和控制功能的東西會更多，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，隨著計算機的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)計功能強大的DSP&CPU組合芯片是一個必然的發(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具有CPU優(yōu)良的調(diào)度管理能力并具有DSP強大的數(shù)字信號處理能力，同時還要完成一些經(jīng)典的數(shù)字信號處理算法以及確定需要擴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)計并實現(xiàn)一些多媒體處理方面需要加強的功能。
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項國家重大項目，其中三項獲國家發(fā)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(xué)領(lǐng)域水聲工程研究中主持研制“水聲信號起伏統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)”，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(tǒng)”，給出了該系統(tǒng)的全面分析、理論計算、參數(shù)選擇和優(yōu)化設(shè)計。完成了智能型水聲信號處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)能與水聲信道匹配，達到最優(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年代開展了并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(xiàn)了59個運算節(jié)點組成的分層式異構(gòu)多微機并行處理系統(tǒng)。在國內(nèi)率先開展了VLSI信號處理研究，并進而將信號處理算法集成到超高速芯片上，首次在單個芯片上實現(xiàn)了可以運行15個運算結(jié)點陣列結(jié)構(gòu)的信號處理超級芯片。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)字信號處理DSP功能的CPU芯片研究，1999年在國家973計劃中以“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，并擔(dān)任該項目首席科學(xué)家,研制成功了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“華威”處理器芯片，是當(dāng)時國內(nèi)數(shù)據(jù)處理器能力最強的高端處理器。
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)基金委不失時機地啟動了SOC重大科學(xué)計劃，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)上取得快速進展，與國際上的SOC芯片同步發(fā)展，為今后我國進入千家萬戶的數(shù)字信號處理系統(tǒng)和集成芯片的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
侯朝煥 - 人物評價
侯院士工作很忙，現(xiàn)在負(fù)責(zé)著兩個重大課題，馬上要去云南出差�！澳銈儾稍L盡量安排得緊湊一點，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(jīng)常熬夜加班工作，不容易��！”然而走進辦公室，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(xué)科、以項目育人才的思路，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有突出貢獻的中青年專家和全國先進工作者稱號。
侯朝煥 - 當(dāng)選IEEE會士
國際電工電子工程師學(xué)會(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會士和高級會員。
當(dāng)選會士在IEEE是最高聲望的榮譽(themostprestigioushonors)，每年只會有很少數(shù)量的高級會員，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)所做出杰出貢獻而當(dāng)選，今年共選舉出260位新會士。侯朝煥院士當(dāng)選會士是因其在先進大規(guī)模集成電路設(shè)計技術(shù)方面的杰出才能和貢獻。
高級會員是IEEE最高的專業(yè)級別(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名會員中，大約只有7.3%的高級會員。
他們勇敢走向國際科技競爭舞臺，積極參與國際學(xué)術(shù)對話與交流，為實現(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)都是實現(xiàn)“1+1大于2”，應(yīng)該說，這個目標(biāo)我們達到了！
973項目主要針對基礎(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。這個項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。目前我國的科研計劃中似乎缺少一個鏈條，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，可這項工作卻沒有相應(yīng)的研究計劃予以支持。
以后芯片的研究方向，應(yīng)該會放在“芯片系統(tǒng)”（SOC）的研究上。也就是將包括傳感器、驅(qū)動器、運算器等各部分在內(nèi)的整個系統(tǒng)全部集成在一個芯片上，成為一個“芯片系統(tǒng)”。目前國際上也都在朝這個方面努力，未來的芯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
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
