從10款市場主力芯片，看中國RISC-V發(fā)展進(jìn)程

2021年12月17日，首屆《滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇》（簡稱“滴水湖論壇”）在上海臨港·滴水湖皇冠假日酒店成功舉辦。

根據(jù)中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民博士的介紹，滴水湖論壇的組委會(huì)是松山湖中國IC創(chuàng)新高峰論壇的原班團(tuán)隊(duì)。而松山湖中國IC創(chuàng)新高峰論壇自2011年起步，至今已經(jīng)連續(xù)舉辦了十一屆。據(jù)悉，松山湖論壇每年會(huì)推介約10款國產(chǎn)芯片，到了第二年會(huì)問其量產(chǎn)情況，最后統(tǒng)計(jì)的結(jié)果是：其中91%的芯片實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。此外，這11年以來，松山湖論壇推介的63家企業(yè)中有12家已經(jīng)上市，今年又有4家過會(huì)，上市企業(yè)占比25.4%。

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圖 | 滴水湖論壇現(xiàn)場

所以說滴水湖論壇是松山湖論壇的某種延續(xù)，但對于RISC-V來說是一種全新的創(chuàng)新型生態(tài)建設(shè)力量。說到宗旨，滴水湖論壇是為了促進(jìn)中國RISC-V芯片與應(yīng)用和投資機(jī)構(gòu)的對接，推動(dòng)國產(chǎn)RISC-V芯片的快速產(chǎn)業(yè)化落地和應(yīng)用創(chuàng)新而生。

滴水湖論壇上推介了哪10款芯片？

眾所周知，RISC-V 從誕生到現(xiàn)在已有11年時(shí)間，基于該指令級架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)落地到底到了什么程度？我想只有讓產(chǎn)品和生態(tài)來說話，才更有說服力。下面是筆者針對滴水湖論壇上推介的10款RISC-V產(chǎn)品的簡單整理（按照推介順序）。

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圖 | 滴水湖論壇上推介的10款RISC-V產(chǎn)品，與非網(wǎng)整理

從上圖可知，目前在中國，RISC-V架構(gòu)指令集生態(tài)下的產(chǎn)品主要覆蓋了MCU、視覺處理器、語音處理器和網(wǎng)絡(luò)處理器四大板塊。

MCU處理器：各具特色

以MCU為例，為何先楫半導(dǎo)體、芯昇科技、凌思微、愛普特微都能入選被推介名單？這是因?yàn)檫@四款產(chǎn)品的特色各不相同。

圖 | 上海先楫半導(dǎo)體科技有限公司CEO 曾勁濤

比如先楫半導(dǎo)體的HPM6000系列，它的競爭力是雙核高頻，其旗艦產(chǎn)品HPM6750主頻高達(dá)800MHz，曾創(chuàng)下高于9000 CoreMark和4500以上的DMIPS性能新記錄，所以他的目標(biāo)市場是工業(yè)控制、機(jī)器人、新能源、智能家電、金融支付、邊緣計(jì)算等大算力的高端MCU應(yīng)用場景。

上海先楫半導(dǎo)體科技有限公司CEO曾勁濤表示，“國產(chǎn)的MCU除了安全可信、簡單易用外，還要做到高性價(jià)比和自主可控，否則是很難“打”市場的。所以HPM6000系列采用了開源的RISC-V架構(gòu)，堅(jiān)持中國定義、中國生產(chǎn)和面向中國客戶這條路，并且起步價(jià)是15元人民幣，還不需要PMIC，降低系統(tǒng)BOM成本?！?/p>

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圖 | 芯昇科技有限公司MCU產(chǎn)品經(jīng)理 王斌

芯昇科技的CM32M4xxR系列則是主打低功耗、大容量牌，雖然它的最高工作主頻只有144 MHz，但它的待機(jī)功耗只有3uA、動(dòng)態(tài)功耗僅為113uA/MHz，支持浮點(diǎn)運(yùn)算和DSP指令，配備常用的數(shù)模接口內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎，能滿足絕大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求，這也是芯昇科技作為中移物聯(lián)網(wǎng)全資子公司的使命所在。

芯昇科技有限公司MCU產(chǎn)品經(jīng)理王斌表示，“CM32M4xxR系列混合型號MCU，性能對標(biāo)Contx-M4系列的MCU，但功耗在同等性能下要優(yōu)于它們。目前已經(jīng)在中國移動(dòng)5G和背包、智能手機(jī)打印機(jī)中落地，未來將在智能家居和電源應(yīng)用市場中繼續(xù)下沉。”

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圖 | 凌思微電子（廈門）有限公司副總裁 王鎮(zhèn)山

凌思微的LE503x的特色是車規(guī)級和無線通信，從車身控制、娛樂系統(tǒng)和即時(shí)通信的Grade2、3、4級別向Grade 1挺近，目前客戶包含平頭哥、小米、國家電網(wǎng)和消費(fèi)電子市場。

凌思微電子（廈門）有限公司副總裁王鎮(zhèn)山表示，“就汽車電池管理系統(tǒng)而言，用無線方式代替有線連接，線束體積可以減少90%，整車重量減少25%，汽車?yán)m(xù)航總里程達(dá)到650公里以上。這表明在物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下，將無線連接技術(shù)和各種控制系統(tǒng)結(jié)合，會(huì)是未來的大趨勢。而凌思微的產(chǎn)品不僅僅是面向車企，還面向有車規(guī)級要求的種種應(yīng)用場所?！?/p>

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圖 | 深圳市愛普特微電子有限公司董事兼副總經(jīng)理 袁永生

而愛普特微的APT32F706的關(guān)鍵詞是64位雙核和通用，最高工作頻率600MHz，可提供高性能的異構(gòu)多核心計(jì)算處理能力（大核C906，小核E907），內(nèi)置3D加速器、2D加速器，模擬外設(shè)和通信外設(shè)都非常全，主要面向智能家居控制、可穿戴設(shè)備、便攜式醫(yī)療監(jiān)控、掃地機(jī)器人、工業(yè)控制等市場。據(jù)悉，目前愛普特RISC-V MCU出貨量已超1億顆。

深圳市愛普特微電子有限公司董事兼副總經(jīng)理袁永生強(qiáng)調(diào)了生態(tài)的重要性，會(huì)打造線下的巡回活動(dòng)，包括高校的開發(fā)者計(jì)劃等。針對“為什么選64位的MCU來做推介？”這個(gè)問題，他表示，“如果開發(fā)工具鏈已經(jīng)成熟的話，對于多少位的核已經(jīng)不再重要了，而對于圖像處理等領(lǐng)域來說，32位已經(jīng)不夠，要做Linux的話實(shí)時(shí)性會(huì)不夠，所以用了雙核的來提高實(shí)時(shí)性?！?/p>

視覺處理器：平臺or芯片，戰(zhàn)略不同

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圖 | 賽昉科技資深產(chǎn)品經(jīng)理 趙晶

昉·驚鴻7110是賽昉科技近期推出的視頻處理器，采用了TSMC 28nm HPC+工藝制程，64位高性能RISC-V四核，主頻高達(dá)1.5GHz，支持主流的Linux、VxWorks、RTOS操作系統(tǒng)。具有強(qiáng)大的圖像視頻處理系統(tǒng)，內(nèi)置的圖像視頻處理子系統(tǒng)支持H265/H264編解碼。具有PCIE 2.0, eMMC5.0, HDMI 2.0, MIPI, USB2.0/3.0, 1000M/100M/10M GMAC等豐富的外設(shè)接口，可以滿足一些家庭軟路由的應(yīng)用。

賽昉科技將其定義為視覺處理平臺，而非單純的視覺處理器芯片。賽昉科技資深產(chǎn)品經(jīng)理趙晶表示，“賽昉科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)到資本的本土化落地，昉·驚鴻7110將成為RISC-V界的樹莓派?；跁P·驚鴻7110這個(gè)平臺，我們可以做多種應(yīng)用場景的落地。在安全方面，比如：家庭影音、視頻監(jiān)控。在辦公我們可以看到云電腦、人機(jī)交互、軟路由、AS存儲(chǔ)等?，F(xiàn)在也有一些在教育領(lǐng)域，開發(fā)板、教育機(jī)器人和智能平板。同時(shí)在RISC-V也看到在工控類——工業(yè)控制和工業(yè)機(jī)器人里面最方便的應(yīng)用，對于RISC-V還是比較歡迎的?！?/p>

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圖 | 北京晶視智能科技有限公司COO 黃群輝

CR182x是針對消費(fèi)類視覺市場的一款處理器產(chǎn)品，算力0.5TOPs ，臺積電22nm ULP工藝，自研圖像ISP，9*9 QFN封裝，支持2路視頻輸入，最大分辨率2880*1620@30fps，集成第二代全自研深度學(xué)習(xí)張量處理器（TPU），智能圖像處理引擎（Smart ISP），硬件級別高度安全資料保護(hù)架構(gòu)（Security），語音處理引擎及H.264/265智能編解碼技術(shù)。CR182x的主打市場是安防、門禁考勤、后裝智能車載等領(lǐng)域。

北京晶視智能科技有限公司COO黃群輝表示，“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)了大量的云端和邊緣端的市場需求，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，從而讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值，是AI落地的應(yīng)用。AI普及分三個(gè)階段：1、服務(wù)器+算法（成本高、功耗高、迭代周期長）；2、GPU+算法；3、專用芯片+內(nèi)置算法。晶視智能擁有人工智能TPU、AI全棧自主研發(fā)技術(shù)，主攻安防領(lǐng)域。首款CV183X系列專業(yè)級安防芯片去年發(fā)布，算力2 TOPs、1.5 TOPs，今年為止已經(jīng)累計(jì)完成了超過100萬顆的銷售量。而CR182x的目標(biāo)市場是消費(fèi)類的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、模組、智能掃讀筆、視頻會(huì)議等。目前公司產(chǎn)品支持20多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型，可以讓更多應(yīng)用的算法更容易落地。”

語音處理器：主攻消費(fèi)市場

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圖 | 成都啟英泰倫科技有限公司副總裁 張來

CI1122是一顆專用于語音處理的人工智能芯片，啟英泰倫面向端側(cè)智能語音應(yīng)用推出的第5款專用AI芯片。CI1122內(nèi)置自主研發(fā)的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器BNPU，支持本地語音識別，和內(nèi)置的RISC-V處理器結(jié)合可以做各類智能語音方案應(yīng)用。 CI1122內(nèi)置高性能低功耗Audio Codec模塊，能夠以比較低的功耗、體積和成本完成在云端才能做的一些語音識別效果，。基于該芯片，美的發(fā)布了首款智能語音微波爐。

成都啟英泰倫科技有限公司副總裁張來表示，“聽得清（自身噪聲、環(huán)境干擾、多人發(fā)聲干擾）、辨得明（天南地北的口音、男女老幼的聲色、易混易錯(cuò)命令）、用得上（識別反應(yīng)靈敏、學(xué)習(xí)成本降低、確定性的依賴）、裝得起（體積小、成本可控）是語音芯片的最終目標(biāo)，工藝制程、核心算力架構(gòu)、算法優(yōu)化是語音芯片的三駕馬車。在這些基礎(chǔ)上，目前CI1122的出貨量已是百萬級別?！?/p>

圖 | 博流智能科技（南京）有限公司市場營銷副總裁 劉占領(lǐng)

博流智能的BL606P是一款多模無線連接智能語音SoC，單天線集成Wi-Fi/BT/Thread/Zigbee等無線協(xié)議，以及有線以太網(wǎng)協(xié)議，集成320MHz RISC-V MCU和640MHz DSP，以及大容量memory，集成多通道高精度音頻ADC和DAC，支持多路語音麥克風(fēng)陣列，支持4～7寸高速SPI屏，可滿足多模無線連接、AI音視頻處理和智慧家電、智慧家居、智慧樓宇等場景的連接需求。

博流智能科技（南京）有限公司市場營銷副總裁劉占領(lǐng)表示，“智慧家居要經(jīng)歷三個(gè)階段：單品智能、全屋智能和智慧家居，而阻礙智慧家居向前發(fā)展的三大障礙是：互聯(lián)互通（不同的連接協(xié)議、不同的設(shè)備間的溝通和控制，提到matter）、人機(jī)交互（空調(diào)裝WiFi的比例很高，但是激活率只有不到10%，所以未來需要更多的人機(jī)交互）、場景融合（從區(qū)域化的智能和聯(lián)動(dòng)開始，家也需要像酒店一樣的場景融合發(fā)展）。所以我們更要提倡以開源的方式和合作伙伴合作，比如操作系統(tǒng)、開源社區(qū)、平臺化SDK、工具聯(lián)合開發(fā)環(huán)境、基于RISC-V CPU的平臺化AIoT芯片（AI邊緣+端側(cè)連接）等?；氐紹L606P，這樣的單芯片多模協(xié)議的高度集成芯片，它的發(fā)射功率高達(dá)22dBm，可以比同行多穿透一堵墻?！?/p>

網(wǎng)絡(luò)處理器：國產(chǎn)替代加速

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圖 | 武漢飛思靈微電子技術(shù)有限公司產(chǎn)品線總監(jiān)楊清

飛思靈微電子的軒轅1030M是一款內(nèi)置了芯來科技N600 RSIC-V CPU、8端口千兆電PHY、2端口萬兆光口、4端口千兆光口的高集成度管理型二層SoC交換芯片。支持30Gbps 非阻塞線速轉(zhuǎn)發(fā)，可通過萬兆光口使用QSGMII/O-USGMII方式進(jìn)行端口擴(kuò)展，最多支持28個(gè)業(yè)務(wù)端口，并提供2路管理端口。支持OAM、PTP、SyncE、完備的二層以太網(wǎng)協(xié)議處理功能；提供超大的片上數(shù)據(jù)緩存、MAC地址表、VLAN轉(zhuǎn)發(fā)表、組播表，可滿足各種業(yè)務(wù)應(yīng)用場景需求。同時(shí)提供了豐富的CPU 外設(shè)接口如MDIO，I2C，QSPI，GPIO等用于設(shè)備管理。

武漢飛思靈微電子技術(shù)有限公司產(chǎn)品線總監(jiān)楊清表示，“飛思靈微電子產(chǎn)品的典型場景是28口千兆二層交換機(jī)，核心交換機(jī)層面布局軒轅8系列芯片，業(yè)務(wù)層布局軒轅9系列芯片，這個(gè)也是NPU芯片。中高端交換機(jī)布局軒轅3芯片，這個(gè)可能是由NPU或者是ASIC專用芯片。邊緣網(wǎng)關(guān)和路由器上面有專門的伏羲系列芯片，終端用戶方面還不具了女媧系列的智能網(wǎng)卡或者是未來的DPU也是基于NPU架構(gòu)?！?/p>

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圖 | 方寸微電子科技有限公司研發(fā)副總監(jiān) 李冠

T690是一款內(nèi)置雙核RISC-V的SoC，是從安全走向通用的第一款芯片，也是第一次采用RISC-V內(nèi)核，可片內(nèi)運(yùn)行Linux。芯片具備強(qiáng)Security屬性，內(nèi)置HSM提供極速的密碼運(yùn)算與安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，符合國密二級及EAL5+要求；內(nèi)置PMP和IOPMP組件實(shí)現(xiàn)片上資源隔離及權(quán)限保護(hù)，提供TEE功能。芯片具備強(qiáng)Safety屬性，通過內(nèi)存ECC、總線CRC、安全島等機(jī)制保證穩(wěn)定可靠，滿足車規(guī)級功能安全要求。芯片支持PCIe3.0、USB3.0、GbE等高速通信接口，尤其針對GbE提供優(yōu)化的卸載加速引擎，實(shí)現(xiàn)與外部的高速互聯(lián)。

方寸微電子科技有限公司研發(fā)副總監(jiān)李冠表示，“T690芯片提供多路SDIO、LCD、CAN、I2C、SPI、UART、GPIO等中低速IO和ADC、DAC接口，滿足中低速通信及現(xiàn)場控制要求。芯片搭載完善的SDK，全面涵蓋Linux、RTOS、Bare-Metal三個(gè)抽象層次，滿足不同層次的應(yīng)用開發(fā)需求，除網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域外也可用于其他嵌入式應(yīng)用場合。T690芯片馬上就要流片，芯片回片2022Q2，然后進(jìn)入測試，量產(chǎn)還沒有計(jì)劃，軟硬件的資料都會(huì)開放。”

10款RISC-V產(chǎn)品IP核來自哪里？

值得一提的是，在首屆滴水湖論壇上推介的這10款產(chǎn)品，從IP核的角度來看，來源只有四家：晶心科技、賽昉科技、平頭哥和芯來科技。以下是筆者的簡單整理與歸納：

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圖 | 滴水湖論壇上推介的10款RISC-V產(chǎn)品IP核使用情況，與非網(wǎng)整理

從上圖可知，除了先楫半導(dǎo)體采用了晶心科技的Andes D45 RISC-V雙核，賽防科技用了自己的64位RISC-V四核外，其他幾家的IP核均產(chǎn)自平頭哥和芯來科技，并且是均分四家的態(tài)勢。這種分布有一個(gè)好處，那就是使用同一家IP核的公司群體是有本身的一個(gè)生態(tài)的，相對好聚攏。

寫在最后

值得一提的是，RISC-V圈的老兵袁永生在面對產(chǎn)業(yè)界人士“9年前到今天的客戶和生態(tài)有什么不同？”的提問時(shí)，表示：“愛普特微在非ARM的這條路上已經(jīng)走了9年，但今天的RISC-V生態(tài)和5年前幾乎是一樣的，還是一個(gè)全新的平臺?！彼麖?qiáng)調(diào)，“如果不把生態(tài)打造好，那么5年后還會(huì)是一樣的?！?/p>

這是在這樣的大局勢下，生態(tài)建設(shè)的重要性變得尤為重要，而滴水湖論壇舉辦的意義才會(huì)更加顯得真貴。

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