首颗国产电力专用主控芯片“伏羲”，点亮“中国芯”

主控芯片作为电网二次装备核心器件，涉及千万量级的电网关键装置，被业界称为电力工业控制的“大脑”。长期以来，我国工业控制芯片高度依赖国外技术和产品，对我国能源行业供应链安全造成重大威胁。

作为我国首个基于国产指令架构、国产内核的电力专用主控芯片“伏羲”，已先后在电网控制保护、自动化、新能源等多个电网关键场景进行验证及应用。这标志着我国电力工控领域核心芯片已经从“进口通用”向“自主专用”转变，对于逐步提高我国电网多领域场景新增设备的自主芯片覆盖率，实现国产工业控制芯片规模化应用具有重要意义。

据了解，“伏羲”芯片入选2021年央企十大“国家重点器件”之一，是国内首款基于国产指挥架构、国产核心的能源工控专用芯片。 与国内外同类竞争产品相比，综合性能提高1.5倍。 “伏羲”芯片的量产，推动了我国电力工控领域核心芯片由“进口通用”向“自主专用”的转变，对国家电力能源安全和发展具有重要意义。 工业控制领域的科技自主控制。

南方电网科研团队历经多年，成功发明多时钟源交叉互验技术和链式赋信技术，打造出一个工控对时的“神经中枢”。这就如人的双眼精度不一，但却能在神经中枢的指挥下映射出清晰不重叠的景观世界。

坚定自主研发，对于彻底摆脱西方国家的知识产权限制，以及确保我国能源电力安全、工控领域科技自主可控具有重大意义。这一专利不但有效保证对时精度，有效提升电网核心装备通信对时技术水平，还有力支撑了电网运行精度和可靠性实现跃升。

南方电网依托国家重点研发计划，以国产自主CPU核心和国产OEM封测技术为依托，集中科研攻关攻关。 2019年以来，先后在电网控制与保护、自动化、新能源等多个电网关键场景验证应用“伏羲”，并取得了不俗的表现。 “伏羲”的成功研发和量产，对于国家电力能源、信息安全、工业控制等领域的科技自主掌控具有重要意义。

2019年3月，研发团队将芯片正式命名为“伏羲”，寄望“代表电网装备核心器件从零到一的突破”。该专利及系列成果，着眼于布局数字电网关键领域国产化全新赛道，孵化出国内首个基于国产指令架构、国产内核的电力专用主控芯片，内嵌国密安全算法模块，综合性能是进口同类产品的1.5倍，网络风暴抵御能力提升了60倍。

此次摘得中国专利金奖，离不开南方电网公司对知识产权的高度重视和运用转化。据了解，该公司建立健全十余项配套制度，规范专利许可、转让、投资融资、预警等工作，使知识产权日常工作有章可循。

“伏羲”芯片采用异构系统架构，在同一块芯片上既要完成微秒级的实时信号处理，又要完成毫秒级的管理信号处理，难度非常高。另一个难题来源于数据涌入时的快速反应和处理，通常这个环节都使用外挂电路的方式来实现，但“伏羲”的“独门绝技”是“把外挂电路通过纳米级的芯片内部电路加以实现，并且固化成IP核，便于广泛推广。这项技术的创新性很强，成效十分显著。芯片化装置的体积比传统装置减少了40倍，功耗降低了6倍，动作速度提升了20%。

“伏羲”系列芯片目前已应用于继电保护、变电站自动化、配网自动化、计量自动化、边缘计算、新能源等领域，后续将形成全系列产品，实现对工控领域全场景支撑。“在成果应用和转化方面，我们采用‘伏羲’芯片开发了一系列高性能的芯片化电力保护装置，成效非常显著，芯片化装置的体积比传统装置减少了40倍，功耗降低了6倍，动作速度提升了20%。

核心技术是我国最重要的武器。 最关键、最核心的技术应该立足于自主创新和自力更生。 作为数字电网的设计者和倡导者，南方电网具备引领芯片技术与电网应用深度融合的基础和能力。 目前，南方电网在电力专用芯片领域已经形成了完全国产化、可控的技术领域，为科技自主和自我完善奠定了关键基础。