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.doc

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 1 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 2 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 3 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 电话：010-68335943 王柏义 嵇智源 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：bywang@htrdc.com jzy@htrdc.com 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 4 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。 5 【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。 6  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.  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； 7 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  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；  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；  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  MPEG2 Main Profile @ High Level 视频的实时播放，性能达到 1080p@30fps；  H.264 High Profile @ Level 4 视频的实时播放，性能达到 8 1080p@30fps；  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。 9