中国科学院计算技术研究所 中国科学院北京分院
重点研究领域:高端计算体系结构、微体系结构、编译和编程、VLSI与容错计算、非传统体系结构、高性能计算机系统、高性能计算机系统应用环境、高性能计算应用、高性能处理器体系结构、IP及系统芯片(SoC)设计技术、低功耗处理器设计技术、处理器验证与测试技术、纳米级集成电路设计技术、高速信号传输技术、存储技术、计算机应用技术;网络研究部研究方向包括:云计算系统与基础设施、网络搜索与挖掘、舆情计算与内容安全服务、网络仿真与安全应用、网络科学与社会计算基础理论、移动互联网、可信互联网、传感器网络、低耗能无线通信基带芯片、协同无线通
所在地:北京市,北京
机构简介:

中国科学院计算技术研究所(简称计算所)创建于1956年,是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构。计算所研制成功了我国第一台通用数字电子计算机,并形成了我国高性能计算机的研发基地,我国首枚通用CPU芯片也诞生在这里。 计算所是我国计算机事业的摇篮。伴随着计算所的发生发展,先后为国家培养了几百名我国最早的计算技术专业人员,在这里工作或学习过的院士有二十余位。随着学科与技术发展,从计算所陆续分离出中科院微电子学研究所、计算中心、软件所和网络中心等多个研究机构,以及联想、曙光等高技术企业。五十多年来,计算所在科学研究和科技成果等方面取得了显著成就。截至2015年底,计算所获得国家、院、市、部级科技奖励219项,其中,国家级科技奖励47项(含非第一完成单位10项),院、市、部级科技奖励172项(含非第一完成单位13项)。 计算所坚持“基础性、战略性、前瞻性”的三性原则,坚持新时期办院方针,以“跻身国际前沿,关注国计民生,引领中国信息产业”为己任,落实“创新、求实”的理念,力争成为世界一流的科研学术机构。

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科研成果
电子信息技术

面向云计算的海量存储系统产业化关键技术研究

项目概况: 项目价值和意义: 1. 研制云计算服务存储核心技术,助力“云集滨海”行动计划; 2. 确立产业优势,促进存储产业化基地发展; 3. 发挥国家高科技项目成果与滨海新区的联合优势; 4. 推动高技术的产业化发展,为滨海新区创造直接经济效益。 项目的市场地位: 据统计2010年全球云存储市场规模已达到1000亿美元,增长势头在整个IT领域首屈一指。从国内用户需求来看,当前国内信息存储产业的市场规模近百亿元,且以每年70%的速度在增长,有着不可低估的发展潜力。 对国民经济发展影响: 蓝鲸存储技术具有破坏性创新技术的基本特点,就是以低廉的成本提供超前的性能。当性能超前提供时,破坏性创新技术即将产生并从低端市场向上蔓延。这种蔓延直接导致整个产业重大的调整,它包括成本的调整、关键技术的调整和使用方式的调整,从而有助于促进国民经济的发展。 本项目一方面由于具有先进的创新型技术属于技术驱动型,同时拥有巨大的市场空间属于市场拉动型。 技术创新性: 项目的核心技术在百余家单位成功应用,已经成熟。所拥有的多项知识产权全面覆盖了项目的核心技术,因此具有较高的技术创新度。 关键技术指标:支持ZB级以上的存储容量,30GB/s的聚合带宽(针对PB级存储容量)以及3000个以上的并发访问。 与国外同类产品SNFS对比测试结果表明,在某些方面,BWFS的性能已经超过了SNFS。 技术研发及产业化发展方向: 核心技术已经全部具备,下一步重点研发工作主要是针对各类应用的优化。计划从2013年下半年开始,针对广电产品、视频监控产品以及VOD产品进行完善、定型、包装、方案测试、批量生产和销售以及产业化。 社会经济效益: 完成面向云计算的适合多种应用的存储核心技术研发,研制出蓝鲸海量存储系统产品并形成一定规模的生产能力,项目建设期内累计实现销售额8000万元以上。形成年生产、测试存储系统300套的规模,可同时生产和测试30套系统的能力。建成稳定的国内市场和销售渠道并稳步发展,初步建成国际市场和销售渠道。打破国外垄断,降低国内信息化建设成本。 合作方式: 技术许可

电子信息技术

数字媒体海量存储系统产业化关键技术研究

项目概况: 项目价值和意义: 1. 满足国内外数字媒体应用用户对于海量存储系统的需求; 2. 打破国外产品在国内数字媒体市场的产品和技术垄断; 3. 满足军队、国防的数字媒体应用领域基于国家信息安全需要,对海量存储系统的要求; 4. 建立数字媒体行业内的国产中高端存储产品品牌。 项目的市场地位: 目前国内数字媒体市场使用的存储产品全部为国外产品,针对数字媒体应用的蓝鲸海量存储系统的产生和产品化,将打破这个领域里国产产品市场份额为“0”的局面。同时掌握相关的关键技术,也为这个应用领域内其他与存储相关的技术发展提供基础。 对国民经济发展影响: 以高性价比的有针对性的产品、服务和绝对低廉的价格促进国内数字媒体行业的应用单位提高存储系统的性能与应用效果,并促进相应的集成商的发展,使这些企业能将资金更多的投入到数字媒体应用技术的发展上,并借助高性能的存储系统更快的发展数字媒体应用技术,从而促进国内数字媒体行业的发展,为国民经济发展作贡献。 技术创新性: 项目的核心技术在百余家单位成功应用,已经成熟。所拥有的多项知识产权全面覆盖了项目的核心技术,因此具有较高的技术创新度。 关键技术指标:系统容量〉128T,顺序读写带宽〉800MBps,单点故障的“0”延迟切换,支持文件系统快照功能。 与国外同类产品对比总体情况如下: 1. 性能和国外产品持平; 2. 系统容错能力略弱于国外同类产品; 3. 成本构成远低于同类产品; 4. 快照等高级功能的丰富程度弱于竞争对手。 社会经济效益: 完成蓝鲸存储系统产业化过程中的关键技术创新,实现直接推动销售额:3年达到9500万元,形成年生产、测试存储系统200套的规模。打破国外垄断,降低国内信息化建设成本。 合作方式: 技术许可

电子信息技术

基于LTE技术的Femtocell家庭基站系统关键技术研究与开发

项目概况: LTE具有体制先进、网络结构扁平、业务部署开展灵活等特点,是未来宽带移动通信的主流技术。但在LTE网络部署过程中遇到了室内覆盖较差的问题,Femtocell作为一种增补技术可以有效提高LTE网络的室内覆盖能力和网络服务能力,通过LTE与Femtocell技术的有机结合,能进一步加大网络覆盖面、传输速率,提升网络质量,降低成本,加快LTE技术商用化进程。然而,目前面向LTE的Femtocell的关键技术研究、设备研制还在起步阶段,为了在下一代移动通信领域抢占先机,非常有必要加强对基于LTE技术的Femtocell家庭基站关键技术研究与设备研制,并通过与企业合作,将研究成果进行产业化及推广,从而提升合作企业的核心研发能力和产品竞争力,推动国内LTE通信产业化进程的良性发展。 技术研发及产业化发展方向: 本项目将面向支持LTE标准的Femtocell家庭基站整体解决方案及系统设备研发需求,突破LTE Femtocell在信号处理、无线资源管理、即插即用自管理等方面的关键技术难点,形成完整的LTE Femtocell系统解决方案,研制高带宽、易部署、具有自配置、自优化、自愈合能力的新一代Femtocell家庭基站设备,并进行产业化推广与应用。 社会经济效益: 通过本项目的实施,可以推动新一代信息技术战略新兴产业发展,提升企业产品竞争力,减少企业研发成本,推动“物联网”、“三网融合”等应用开展。同时本项目的研究成果在未来三年可通过无线通信协议栈软件开发销售、技术咨询服务、知识产权授权转让等方式获得直接经济效益2000万元,同时带动TD-LTE Femtocell产业链快速发展,产生可观的间接经济效益。 合作方式: 技术许可

电子信息技术

北斗卫星导航民用核心模块开发

项目概况: 卫星导航定位技术在经济社会发展中的应用越来越广泛,从基础测绘、工程勘察、数字城市、数字区域建设到资源调查、国土规划、交通运输、地震监测、公共安全与应急管理等众多领域,成为继蜂窝移动通信和互联网之后的第三大IT经济新增长点。北斗卫星导航民用芯片模块开发项目在国家卫星导航信息服务中心指导下,以军民融合、军管民用、资源共享为宗旨,以“中国北斗卫星导航系统服务平台”为应用推广平台,通过自主可控新一代芯片技术和信息安全技术,开发生产高性能、低成本的北斗导航民用芯片模块及终端系列产品,填补国产实名制北斗民用芯片模块产业化的空白,加快实现对国外卫星导航产品的替代,保障国家信息安全,改变国家信息产业格局,推动国家战略性产业发展。 技术创新性: 北斗民用终端设备采用集成化、模块化设计,采用全向天线,力求体积小,易于安装。北斗民用终端设备与军用北斗终端在技术路线上应有所区别,前者强调低功耗和低成本,北斗民用终端核心模块内嵌身份认证处理技术和3G通信技术,在定位精度和授时精度等性能指标上与GPS相当,在应用模式上(如实名制)有重大创新。 北斗民用终端核心模块为中央控制部件、北斗接收部件和3G通信部件,其中北斗接收部件为核心器件,包括射频、目标捕获、基带处理等功能,用于接收北斗卫星的定位信号,以确定终端现时的位置数据信息,如经纬度、时间等,交由中央控制部件模块处理。3G通信部件用于负责将中央控制部件传递来的数据信息发送给监控中心,同时将所接收到的由监控中心发送来的命令转送给中央控制部件。中央控制部件可以由国产SoC芯片及控制电路组成,负责身份识别、对终端数据信息及监控中心的相关命令的处理等。一旦终端产品上规模了,可以考虑进一步集成,使其单一芯片化。 社会经济效益: 北斗民用终端核心模块市场潜力十分巨大,目前的应用解决方案有精准中国钟、时间网络服务器、汽车黑匣子及专业应用解决方案。基于北斗的中国钟可应用于企事业单位、车站、码头、社区等,约有1500万个用户,时间网络服务器约有百万级用户,中国公务车、出租车、公共汽车和特种车等约4000万辆,即将强制安装黑匣子,小计5500~6000万用户。以每个模块销售200元计,市场规模达110~120亿元。北斗核心模块进一步推广到导航终端设备,用户数成指数级增加,市场规模将达到1000亿元以上。

电子信息技术

基于三维人体运动仿真与视频分析的计算机辅助运动系统及示范应用(三维捕获技术)

项目概况: 本项课题面向2008年北京奥运会,深化面向体育运动的三维人体运动仿真与视频分析技术研究,研制基于三维人体运动仿真与视频分析的计算机辅助运动系统与平台,并针对体操、跳水、蹦床、田径(跳高)等运动项目,研究相应辅助训练系统和比赛裁判评分系统,实现产品化。为我国在2008年北京奥运会的相关项目上取得优异比赛成绩及北京奥运会相关比赛的顺利进行提供有效的高科技保障,推动我国体育事业及相关产业的发展。 技术创新性: 该课题在基于动态背景构造的视频运动人体提取、基于视频的人体运动跟踪、三维人体运动模拟与仿真以及基于运动库检索和视频分析的三维人体运动参数获取等方面攻克了多项关键技术。 1、 运动人体提取技术:提出了基于动态背景构造的运动对象提取新方法。 2、 运动人体跟踪技术:发展了两种有效的基于视频的二维人体运动跟踪方法:合运动模型和粒子滤波的人体运动跟踪方法;基于样例的人体自动分割和跟踪方法。 3、 维人体运动模拟与仿真技术:提出了一种基于运动基元的人体运动模拟技术;提出了一种基于动力学原理的三维人体运动仿真技术。 4、 三维人体运动参数获取技术:提出了一种基于数据库检索的人体姿态重构方法;提出了一种基于视频内容的3D人体姿态求精方法。 主要应用范围: 数字娱乐、人脸动画、拟人合成基础开发包、拟角色运动控制引擎、维动画制作软件、安全防范及辅助训练、手语合成、三维体育辅助训练系列软件、型场馆应急疏散模拟研究及在奥运场馆中的应用。 市场情况: 2008年奥运会自申办成功后,我国的相关部门就已经开始行动起来,从各个方面开始筹备和备战2008年奥运会,“科技奥运”是北京奥运会的三大口号之一,科技奥运会的内涵之一就是备战奥运训练的科学化。课题组的研究成果无疑会大大推进备战奥运训练的科学化,对于我国在奥运会上获取好的成绩将提供强大的科技支持,其社会意义是不言而喻的。 课题成果应用者分为两类人员。一是项目管理者。如各个国家、各级管理部门,在中国,具体的包括体操运动管理中心以及地方体育局,这类部门大约有二十个,三级的管理部门无法具体统计,但可以大约估算出为120个。二是运动训练单位,即运动队,如果项目主管部门购买了这一软件系统,则运动队很可能会借用主管部门的。 由于三维人体运动模拟与仿真分析技术在体育上的应用不仅在我国而且在国际上尚处于初期阶段,除了国内市场,据了解,欧美等发达国家对仿真和计算机的应用水平和认知程度都比国内更高一些,因而具有更大的市场潜力。因此,该项成果也具有很好的经济效益。 此外,除了体育训练领域,该项成果还可以应用于网络游戏开发、三维动画制作、安全预演等领域,其应用推广前景广阔。 合作案例: 游戏动画类应用: 腾讯公司:舞蹈类的游戏,采集相关的舞蹈动作。完成整个项目共约3000秒数据,工作时间约15天。 辅助训练: 国家蹦床队、国家跳水队 采集难度大,数据精度要求高,时间、场地限制严格 大型场馆应急疏散模拟研究及在奥运场馆中的应用: 研究大型场馆在各种紧急状态下的人群疏散过程,并在虚拟现实环境中以三维的方式进行实时展示。评价优化待建场馆的设计方案,或对已建场馆的人员疏散应急预案进行模拟和优化。该技术正在应用到新建奥运场馆,为2008年奥运会服务。