嵌入式可重构移动媒体处理核心技术（863项目）

 

国家高技术研究发展计划(863计划)信息技术领域

"嵌入式可重构移动媒体处理核心技术"重点项目

申请指南

一、指南说明

面向多种媒体处理、可扩展、高性能和低功耗的嵌入式可重构处理器是未来移动媒体处理和高性能并行移动计算的技术发展方向，其体系结构应兼顾通用架构的灵活性与定制架构的高效性，在高密度信号处理的嵌入式应用领域具有广阔的发展前景。

本项目旨在面向新一代移动媒体处理的发展需求，攻克包括新型系统架构、可重构机理、并行处理单元阵列和集成开发环境等一系列可重构处理器核心技术，完成可重构移动媒体处理器芯片和集成开发环境的研制，实现演示样机及芯片的产品应用，为国家重大专项做好技术储备，支撑我国移动媒体产业和新一代并行移动计算技术的发展。

二、注意事项

1．项目申请必须针对项目整体任务进行，针对部分研究内容的申请将视为无效申请。申请者应根据本项目申请指南提出的名称、研究目标、主要研究内容、主要考核指标等要求，编写《国家高技术研究发展计划（863计划）重点项目申请书》。

2．项目只能由法人提出申请，可以由一家单位申请，也可以由多家单位联合申请。每个项目申请只能有一家牵头申请单位和一个申请负责人，分别对应于项目批准后的项目牵头单位和项目召集人。项目申请负责人由项目牵头申请单位指定。联合申请单位不超过10家。鼓励科研院所、高等院校、企业以产学研结合的方式联合申请，项目申请团队中应有从事该项目相关应用产品的生产、研发单位。

3．项目申请单位应符合的基本条件：在中华人民共和国境内登记注册一年以上、过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位，包括：大学、科研机构等事业法人；中方控股的企业法人。

4．项目牵头申请单位应符合的基本条件：满足项目申请单位的基本条件，具有承担项目原型产品或关键技术研发等主要任务的能力和条件，在相关技术领域具有一定实力和影响力，具有较强的组织和协调能力。

5．项目课题负责人应符合的基本条件：

（1）具有中华人民共和国国籍；

（2）年龄在55岁（含）以下（按指南发布之日计算）；

（3）具有高级职称或已获得博士学位；

（4）每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过1个月；

（5）过去三年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录。

6．项目申请负责人应符合的基本条件：

（1）具备项目课题负责人的基本条件；

（2）在相关技术领域具有一定知名度，具有很强的责任心和较丰富的实际工作经验，组织管理和协调能力强；

（3）能够集思广益，善于听取各方面意见，公正公平，合作共事。

7．具备以下条件的港澳台和海外华人科技人员可作为项目课题负责人：

（1）对于港澳台的科技人员，在满足上述（第5条）2-5项条件的情况下，只要有正式的合作协议或受聘于课题依托单位，合作期或聘任期覆盖课题的执行期，且每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的，并由课题依托单位出具相关证明材料。

（2）对于海外华人科技人员，包括取得外国国籍和永久居留权的，在满足上述（第5条）2-5项条件的情况下，只要正式受聘于课题依托单位，且聘任期覆盖课题的执行期，每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的，并由课题依托单位出具相关证明材料。

8．项目课题负责人及主要参加人员不得违反以下限项申请的规定：

为保证科研人员能够高质量地开展研究工作，国家科技计划实行限制申请及承担课题数量规定。每人同期只能主持一项国家主要科技计划（包括863计划、973计划、支撑计划）课题，作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数（含负责主持的课题数）不得超过两项。申请者应按照上述要求进行申请，且在同一批发布的申请指南中只能申请一项863计划课题或项目。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

9．申请者提出的国拨经费申请不得高于项目申请指南规定的国拨经费控制额，并应按照项目申请指南的要求提供相应的配套经费，否则不予受理。

10．申请者要遵守科学道德，以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写项目申请书，保证项目申请书的真实性，避免出现夸大和不准确的内容。同时，不得将研究内容相同或者近似的项目进行重复申请。863计划对申请者在申报过程中进行信用记录，对于故意在项目申请中提供虚假资料、信息的，一经查实，记入信用档案，并对单位在两年内取消其申报863计划资格、对个人在三年内取消其申报863计划资格。

11．申请程序和要求：项目申请采取网上集中申报。申报通过"国家科技计划项目申报中心"进行，网址为program.most.gov.cn，有关申请的程序、要求和其他注意事项详见《"十一五"国家高技术研究发展计划（863计划）申请指南》。

12．项目申请受理的截止日期为2008年12月15日17时。

13．咨询联系人及联系方式

联系人：科技部高技术研究发展中心  王柏义  嵇智源

电话：010-68335943  010-88364080

地址：北京市三里河路一号西苑饭店九号楼

邮编：100044
　　电子邮件：[email protected]  [email protected]

三、指南内容

【项目名称】

嵌入式可重构移动媒体处理核心技术

【项目研究目标】

突破支持主流音频、视频和图像编解码格式的嵌入式可重构移动媒体处理核心技术，采用65纳米/90纳米制造工艺完成2款可重构移动媒体处理器芯片设计，完成芯片应用开发平台和2款媒体处理应用演示样机的开发，形成一批自主知识产权，储备媒体处理核心技术和培养人才，建立支撑移动媒体产业发展的基础和能力。

【项目主要研究内容】

研究内容包括嵌入式可重构移动媒体处理器的硬件架构研究、软硬件验证开发平台研究和芯片实现研究。

1、可重构移动媒体处理器的硬件架构研究

可重构处理器主要由嵌入式处理器和可重构处理单元阵列组成。其中，嵌入式处理器主要负责系统控制和进行小运算量，不规则的数据运算；可重构处理单元阵列主要负责进行大运算量、高度并行的数据运算，是可重构处理器的核心运算单元。

研究内容包括对主流音视频处理标准和算法的共性技术研究、可重构运算单元的逻辑架构研究、可重构运算单元阵列的逻辑架构研究、面向移动计算的低功耗优化策略研究等。

2、可重构移动媒体处理器软硬件验证开发平台的研究

研究内容包括可重构处理器的编译器设计研究、软硬件调试器设计研究、软件集成开发环境设计研究、硬件验证平台和媒体处理器开发平台的研究。

3、可重构移动媒体处理器芯片实现的研究

进行可重构移动媒体处理器的芯片实现，完成芯片的流片、封装、测试和验证。在处理器芯片的基础上，完成移动媒体处理器应用开发系统的研发和样机系统设计。

【项目主要考核指标】

1、嵌入式可重构移动媒体处理器IP核

包括处理单元、重构阵列、总线接口和设计软件工具。

2、嵌入式动态可重构移动媒体处理器芯片

⑴采用65纳米或90纳米制造工艺；

⑵可重构媒体处理器的控制和运算部分由1个嵌入式RISC处理器和1个可重构运算单元阵列组成。可重构媒体处理器内部不再集成其它运算单元，例如硬件加速逻辑单元或其它类型的可编程DSP单元等;

⑶可重构运算单元阵列至少由16个(4x4阵列)运算单元组成。在保持可重构运算单元阵列整体架构的前提下，阵列的规模可以扩展和裁减（例如，阵列规模可以扩展为1024个运算单元）。可重构运算单元阵列不依靠执行不同的指令流来完成不同的运算，而是通过加载不同的配置信息流来实现不同的运算功能。在嵌入式RISC处理器的控制下，可重构运算单元阵列的运算功能和连接方式可进行动态配置，从而使可重构媒体处理器针对不同的应用实现功能的动态实时重构；

⑷可重构媒体处理器支持多种视频编解/码格式，包括H.264、AVS、MPEG1/2/4等；支持多种音频编解/码格式，包括MP3、AAC、AMR、OGG等；支持多种图像编解/码格式，包括JPEG2000、JPEG、M-JPEG等；支持2D/3D Graphic和视频后处理; 支持GPS基带接收；

⑸面向不同应用的嵌入式可重构移动媒体处理器芯片采用"嵌入式RISC处理器＋可重构运算单元阵列"的统一硬件架构，通过可重构运算单元阵列的扩展和裁减，实现处理器芯片在性能、功耗和面积上的折中。

• n 面向移动通信终端应用的媒体处理器芯片：可重构运算单元阵列至少由16个（4x4阵列）运算单元组成；支持包括CIF、QVGA、VGA、D1在内的多种视频输出格式；若采用90纳米制造工艺，H.264 Baseline @ Level 3格式视频文件解码性能达到D1@30fps，芯片功耗低于100mW。 AVS Part-2 Jizhun Profile @ Level 4.0格式视频文件解码性能达到D1@30fps ，芯片功耗低于100mW。支持GPS基带处理，可同时处理12颗以上卫星的捕获、跟踪和定位解算，跟踪时功耗小于50mW，定位精度优于3m（CEP），跟踪灵敏度达到-156dbm.
• n 面向高性能嵌入式应用的媒体处理器芯片：可重构运算单元阵列至少由64个（8x8阵列）运算单元组成；支持包括D1、720p、1080i、1080p在内的多种视频输出格式；若采用90纳米制造工艺，MPEG2 Main Profile @ High Level 格式视频文件解码性能达到1080p@30fps。H.264 High Profile @ Level 4格式视频文件解码性能达到1080p@30fps。AVS Part-2 Jizhun Profile @ Level 6.0格式视频文件解码性能达到1080p @30fps。

3、嵌入式可重构移动媒体处理器芯片的应用开发平台

完成面向嵌入式可重构移动媒体处理器的应用开发平台，基于此平台可以开发各种典型媒体处理应用。该开发平台的工具链主要包括：

⑴嵌入式可重构媒体处理器编译器：该编译器可将应用程序编译成为能够在可重构媒体处理器上运行的目标代码，目标代码中包含嵌入式RISC处理器的指令信息和可重构运算单元阵列的配置信息；

⑵嵌入式可重构媒体处理器仿真和调试器：包括不同层次（事务级、指令级等）的仿真工具和软硬件在线调试器；

⑶面向媒体应用的典型算法库: 该算法库包括所支持的媒体应用的动态链接库和可重构运算单元阵列的配置信息库等；

⑷嵌入式可重构媒体处理器芯片应用集成开发工具: 该开发工具为用户提供面向应用的集成开发环境。

4、2款演示样机，每款样机实现3种典型应用

利用所设计的2款嵌入式可重构移动媒体处理器芯片，实现2款演示样机，1款面向移动通信终端应用，1款面向高性能嵌入式应用。每款演示样机上实现3种典型应用。

⑴移动通信终端应用演示样机

• n H.264 Baseline @ Level 3 视频的实时播放，性能达到D1@30fps，处理器芯片功耗小于100mW；
• n AVS Part-2 Jizhun Profile @ Level 4.0视频的实时播放，性能达到D1@30fps, 处理器芯片功耗小于100mW；
• n 支持GPS基带处理，可同时处理12颗以上卫星的捕获、跟踪和定位解算, 跟踪功耗小于50mW，定位精度优于3m（CEP），跟踪灵敏度达到-156dbm。

⑵高性能嵌入式应用演示样机

• n MPEG2 Main Profile @ High Level视频的实时播放，性能达到1080p@30fps；
• n H.264 High Profile @ Level 4视频的实时播放，性能达到1080p@30fps；
• n AVS Part-2 Jizhun Profile @ Level 6.0视频的实时播放，性能达到1080p@30fps。

【项目成果形式】

1、嵌入式可重构移动媒体处理器IP核；

2、2款嵌入式动态可重构移动媒体处理器芯片，一款面向移动通信终端应用，一款面向高性能嵌入式应用。实现2款芯片合计至少1万片的销售量；

3、嵌入式可重构移动媒体处理器芯片的应用开发平台；

4、2款演示样机，每款样机实现3种典型应用；

5、文档和演示软件光盘；

6、申请20项以上发明专利；

7、发表40篇以上高水平学术论文；

8、培养博士生20名，硕士生50名。

【项目研究期限】

项目签订合同日至2010年12月。

【项目经费来源及构成】

项目支持专项经费5000万元，课题承担单位按照不低于1：1的比例提供配套经费。