将性能提升到千兆级别,探秘人脑超级芯片
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[2018年11月27日,德国] EtherCAT G 作为 EtherCAT 技术扩展,将 EtherCAT 性能提升到一个全新的高度,可以实现千兆以太网速度,因此支持高数据密集型应用。最新技术扩展不仅与被全球广泛接受的百兆 EtherCAT(100 Mbit/s EtherCAT)标准完全兼容,并且也具有同样简单易用的优势。此外,EtherCAT G 的分支控制器模式可以并行实现多个子网段的高效运行。

脑科学与类脑研究将成为上海科研领域的下一个发力点。

9月6日,韩国通讯运营商韩国通讯公司宣布将在2018年12月首次进行商用5G信号发射,并将在2019年3月针对普通消费者进行商用化服务。

EtherCAT G 支持标准的千兆以太网传输;而 EtherCAT G10 作为一项概念验证性技术研究,传输速率甚至更快,高达万兆(10 Gbit/s)。EtherCAT 技术超越 标准百兆的大幅速率提升为提升数据吞吐量创造了可能。虽然它仍受限于设备的传输延迟时间,但因为新引入了分支控制器模式,EtherCAT G 可将性能提升 2-7倍(取决于不同的具体应用)。德国倍福公司总裁 Hans Beckhoff 先生说道:“EtherCAT G 和 G10 将性能提升到全新的高度,这样可以帮助我们的客户建造全球最棒、性能最高的机器设备!”EtherCAT G 和 G10 的发布并不意味着将取代已经取得巨大成功的百兆EtherCAT标准,新性能的扩展仍然具有一致性。”完全兼容的技术完善,而非取代标准 EtherCATEtherCAT G 具有与 EtherCAT 同样的性能出色且简单易用的特点,并且具有 EtherCAT 的所有功能特征,甚至无需修改协议或者 EtherCAT主站软件就能实现更高的传输速率。EtherCAT G与已经被全球广泛采用的 EtherCAT 标准完全兼容,EtherCAT G 具有与 EtherCAT 相同的经过实践检验的性能特点,包括内置诊断功能、高精度同步,以及最重要的报文处理机制“Ethernet on the fly”,同时它也符合 IEEE 802.3 以太网标准。标准 EtherCAT 所具备的高性能对于满足目前主流的应用需求来说仍然绰绰有余。EtherCAT G 是为了极大规模的应用及更广泛地使用高数据密集型设备而开发,比如机器视觉相机、复杂的运动控制系统,以及要求高采样率运行的测量测试设备等。分支控制器模式可以支持更多样化的设备并最小化传输延迟EtherCAT 和 EtherCAT G 可接入到同一个异构网络中,这意味着 EtherCAT G 的从站可以在百兆 EtherCAT 网络中运行,反之亦然。在以上两种情况下,EtherCAT G 设备降到百兆速率。采用新的 EtherCAT G 分支控制器模式,通过传输速率转换,千兆网络中 EtherCAT 分支可以被设置为并行运行的百兆子网段。例如,新近发布的 EtherCAT G 耦合器 EK1400 可以创建一个分支,将千兆速率降到百兆,并允许在 EtherCAT G 网络中运行各种标准的 EtherCAT I/O 模块。基于 EK1400 分支控制器的功能特点,在 EtherCAT G 主干网并未受影响。EtherCAT G 分支控制器系统的另一个优势是它可以最小化延迟时间。全新的 CU14xx 系列分支控制器专门为连接 EtherCAT 和 EtherCAT G 子网段而设计,并支持并行运行。这种设置可以显著缩短信号延迟时间,从而缩短通信和循环时间,因为从一个指定的子网段返回的报文以更高的千兆传输速率直接从分支控制器传输到主站,而独立于其它子网段。

第一财经记者日前获悉,坐落于上海浦东的张江实验室的上海脑科学与类脑研究中心(简称“上海脑中心”)在上海市政府的大力支持下已开始了实质性建设。著名神经科学家、中科院上海分院副院长张旭接受第一财经记者采访时表示:“新成立的上海脑科学与类脑研究中心的进展相当不错,将成为上海科技发展的下一个重点。我们将力求在体制和机制上有所创新,寻求深层次、系统性的突破。”

这也意味着,韩国将成为全球首个进行5G商用化服务的国家。此前,该公司曾先后在平昌冬奥会、韩朝首脑会晤、雅加达亚运会等在传输、转播及网络服务上试验5G技术。

寻求体制突破

相关机构预测,若5G能够在韩国成功运行,将截至2030年为韩国创造47.8万亿韩元的经济效果,并大大推进韩国在第四次产业革命中的发展速度。

“站在改革开放40年的当口,这事对我们生物医药的发展至关重要。”张旭指出。不过他表示,要实现这样的突破具有很大的挑战,只有克服心理上的障碍和体系上的制约,才能有所进步。“我们不仅仅要扩大规模,更要实现本质上的跃升。这符合国家整体战略的需求,而不是针对某个系统、某个机构或者某个企业。”他说道。

韩国三大运营商:从竞争到合作

上海脑科学与类脑研究中心于今年5月14日揭幕。它将与北京脑科学与类脑研究中心一起,成为中国“脑计划”项目的一南一北两中心。“中国脑计划的推出,应该是针对我们的老百姓生活和社会发展需要什么,这并不是要跟谁比的问题,我们就是中国自己的模式,应该有自己的发展路径。”张旭对第一财经记者表示。

根据韩国科学技术信息通信部的计划,韩国三大无线通讯运营商(SK Telecom、KT、LG U+)就2019年3月同时推出5G商用化服务达成一致,为此,韩国于今年6月进行5G频段拍卖,将中频段3.5Ghz及超高频段28Ghz同时向运营商进行分配。

中国脑与智能科技领域研究和开发力量的增强、社会发展需求的增加、产业升级的机遇和政府支持及社会投资力度加大等多方面因素促成了脑智科技的黄金时代。据不完全统计,仅上海地区来自政府科研经费、商业投资、公司投入等多种形式每年投入脑智科技和产业发展的资金不少于10亿元。张旭向第一财经记者介绍称:“上海脑科学与类脑研究中心将会整合并且加强脑智科技的基础科学研究和核心技术研发。”

同时,三大无线通讯运营商将相互协调通讯装备采购、网络构建及终端的采购等5G商用化服务的日程安排。

在谈到上海脑科学与类脑研究中心的运行制度时,张旭对第一财经记者表示,必须要实现体制上的突破。他说道:“我们一味地把美欧的模式拿过来也是有问题的,2000年起我们就开始参照美国大学系统的PI制度,国家投了不少经费,的确在整体科研水平上有了大幅度提高,但是我们的科技实力仍然与国家的社会经济发展需求有较大的差距,这说明不完全是资金规模的问题,而是要在体制机制上做更深层次的努力。”

由此,韩国在5G业界,创造了多个“世界之最”:其中包括,全球首个进行5G商用化服务的国家,首个由政府主导,统一国内运营商商用化时间的国家、首个将中频段及超高频段同时分配的国家。

“尽管我们论文发表了很多,但发达国家不是这么简单地看问题,这也不可能成为衡量一个国家科技水平和实力的唯一标准。”张旭对第一财经记者表示,“现在脑科学研究能够与人工智能技术结合,中国好像从中看到了机会,但要知道我们在人工智能方面还不是最强的,尽管我们已有了一些全球领先的突破点。”

据韩国KT经济经营研究所的预测,若5G能够在韩国成功运行,将截至2030年为韩国创造47.8万亿韩元的经济效果,并大大推进韩国在第四次产业革命中的发展速度。

张旭于1994年瑞典博士毕业后就回国工作,历经近年来中国科研发展的各个阶段,深谙其中的薄弱。在美国,PI制度的优势是显然的,因为它的国家科技战略和实施体系布局已发展成熟,科研机构、大学和公司的综合性参与度高,资金差异性投入及分工明确,系统性实施力极强,因此能够将支持基础研究的总经费分成很多的大小课题经费,支持研究和人员费用,能够发挥更多人的才能。

韩国高丽大学政经学院李国宪教授向第一财经记者分析称,“现阶段中国、美国等正在主导全球5G产业的情况下,5G产业的重要性、以及韩国的迫切性,都使韩国政府促成了这样的决定。”

建大科学装置

“尤其是在AI、IoT、VR等新兴产业快速崛起的大背景下,如果说这些新兴产业是花朵,那么以5G为代表的网络服务,则是培养花朵的土壤;比如现阶段依靠于4G技术的VR眼镜,由于受到网速的限制,带上以后会有头晕、不适的感觉,但依靠5G的VR眼镜则能够基本消除这类弊端;可以说,只有依靠于传输速度快出数百倍,且同时使用人数较多的5G网络,才能够使这些新兴产业被更多消费者所接受。”李国宪解释道。

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