(電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹) 2022年，物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域兩件大事推動(dòng)了芯片供應(yīng)鏈的進(jìn)程。一是RISC-V International首席執(zhí)行官Calista Redmond在Embedded World上宣布，RISC-V架構(gòu)內(nèi)核的出貨量已經(jīng)達(dá)到100億個(gè)。截止到2008年，Arm架構(gòu)經(jīng)過(guò)了17年才實(shí)現(xiàn)了這個(gè)里程碑，RISC-V僅用12年就是實(shí)現(xiàn)了這個(gè)里程碑。伴隨著全球5G、AI和物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，Calista Redmond預(yù)計(jì)到2025年，RISC-V架構(gòu)內(nèi)核的出貨量將達(dá)到800億個(gè)。二是中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)芯片自主可控產(chǎn)業(yè)鏈有了最新進(jìn)展，中國(guó)移動(dòng)旗下的芯昇科技推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)RISC-V產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建，明確RISC-V架構(gòu)內(nèi)核的物聯(lián)網(wǎng)芯片出貨量目標(biāo)。

8月18日，在南京舉辦的世界半導(dǎo)體大會(huì)上，中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)首席專家、芯昇科技有限公司總經(jīng)理肖青提出，中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)OneOS現(xiàn)在已經(jīng)支持?jǐn)?shù)十款RISC-V芯片，未來(lái)將進(jìn)一步加大國(guó)產(chǎn)芯片的適配支持。中國(guó)移動(dòng)以促進(jìn)芯片內(nèi)核自主可控為目標(biāo)，協(xié)同共促RiSC-V內(nèi)核芯片生態(tài)建設(shè)，力爭(zhēng)在2026年在全國(guó)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)全行業(yè)RiSC-V內(nèi)核芯片出貨量超過(guò)50%，2030年實(shí)現(xiàn)全行業(yè)RISC-V內(nèi)核芯片在國(guó)內(nèi)所有物聯(lián)網(wǎng)芯片出貨超過(guò)50%。

圖：中國(guó)移動(dòng)促進(jìn)RiSC-V產(chǎn)業(yè)發(fā)展愿景 電子發(fā)燒友拍攝

為什么選擇RiSC-V內(nèi)核作為自主物聯(lián)網(wǎng)芯片的指令集？在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，中國(guó)移動(dòng)旗下的芯昇科技如何構(gòu)建自身的物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品體系，共贏RISC-V產(chǎn)業(yè)合作新生態(tài)？中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)首席專家、芯昇科技有限公司總經(jīng)理肖青帶來(lái)的前瞻的觀點(diǎn)和行業(yè)分析。

為什么物聯(lián)網(wǎng)芯片架構(gòu)選擇RISC -V內(nèi)核？

行業(yè)專家普遍認(rèn)為，隨著5G+IoT時(shí)代的到來(lái)，芯片行業(yè)對(duì)處理器的開(kāi)放需求進(jìn)入新維度。突破以X86、ARM為主的業(yè)內(nèi)生態(tài)，開(kāi)放指令集架構(gòu)——RISC-V的出現(xiàn)為集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)“芯”希望。

RISC-V是由U.C. Berkeley開(kāi)發(fā)的模塊化RISC指令集。“V”包含兩層含義：一是Berkeley從RISC I開(kāi)始設(shè)計(jì)，目前到了第五代指令集架構(gòu)；二是代表了變化（variation）和向量（vectors）。相比于ARM和其他架構(gòu)，RISC-V有三大優(yōu)勢(shì)：一是開(kāi)源軟件，BSD開(kāi)源協(xié)議給予使用者很大自由，沒(méi)有高昂的IP授權(quán)費(fèi)用；二、簡(jiǎn)單易用，指令集文檔”的篇幅為145頁(yè)，相比x86與Arm的架構(gòu)文檔，RISC-V架構(gòu)短小精悍；三、RISC-V指令集它是一個(gè)模塊化的架構(gòu)。RISC-V架構(gòu)不僅短小精悍，而且不同部分還能以模塊化的方式組織在一起，從而試圖通過(guò)一套統(tǒng)一架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用。

芯昇科技有限公司總經(jīng)理肖青表示，公司從2020年開(kāi)始全面導(dǎo)向RISC-V內(nèi)核，我們從2020年開(kāi)始所有產(chǎn)品系列都是基于RISC-V架構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。芯昇科技以典型蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端解決方案為切入點(diǎn)，構(gòu)建安全+通信+計(jì)算的芯片產(chǎn)品體系，以RISC-V架構(gòu)為發(fā)展路線，加速推進(jìn)自主可控的物聯(lián)網(wǎng)芯片。

在肖青看來(lái)，中國(guó)移動(dòng)作為國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商營(yíng)收第一的企業(yè)，2021年?duì)I業(yè)收入達(dá)到8483億元，2022年上半年?duì)I收打得到4969億元，業(yè)務(wù)涉及CHBN、DICT多領(lǐng)域，中國(guó)移動(dòng)有能力把芯片研發(fā)能力寫入核心能力圖譜，持續(xù)開(kāi)展芯片研發(fā)和構(gòu)建自主物聯(lián)網(wǎng)芯片生態(tài)。

芯昇科技RISC-V芯片開(kāi)發(fā)和生態(tài)進(jìn)展

肖青表示，2年多來(lái)，芯昇科技投入數(shù)億元的研發(fā)資金推動(dòng)IC芯片研發(fā)和生態(tài)建設(shè)。首先，2021年11 月 1 日，中國(guó)移動(dòng)正式發(fā)布其首款基于 RISC-V 內(nèi)核的MCU芯片CM32M4xxR。目標(biāo)用途以物聯(lián)網(wǎng)為主，包括智能門鎖、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、交互面板、測(cè)控終端、學(xué)生教育、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

其次，由于RISC-V的模塊化和可定制特點(diǎn)，中國(guó)移動(dòng)認(rèn)為RISC-V實(shí)際上和IOT有天然的結(jié)合點(diǎn)，公司依托中國(guó)移動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，這個(gè)生態(tài)以O(shè)neOS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，OneOS 已經(jīng)支持芯昇科技、啟英泰倫、沁恒微電子、兆易創(chuàng)新、平頭哥等廠家的數(shù)十款RISC-V芯片，其中芯昇科技與啟英泰倫在基于RISC-V架構(gòu)的新一代離線語(yǔ)音識(shí)別芯片深度合作，根據(jù)架構(gòu)特性深度優(yōu)化系統(tǒng)，啟英泰倫CL130X語(yǔ)音識(shí)別芯片節(jié)省內(nèi)存15kb，flash約33kb。中國(guó)移動(dòng)未來(lái)將進(jìn)一步加大國(guó)產(chǎn)芯片適配支持。

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模雖然巨大，但碎片化特征明顯，芯片種類極為繁雜。RISC-V的出現(xiàn)，有機(jī)會(huì)讓物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展駛上快車道。芯昇科技總經(jīng)理肖青分析說(shuō)，中國(guó)移動(dòng)RISC-V生態(tài)已經(jīng)有1700家聯(lián)盟成員，有500多個(gè)聯(lián)盟產(chǎn)品和800多個(gè)面向各行各業(yè)的解決方案，所以能夠快速去導(dǎo)入公司的RISC-V芯片到產(chǎn)品、到方案最終打通客戶的一條成熟路徑。

為了支持物聯(lián)網(wǎng)芯片的安全需求，芯昇科技研發(fā)RISC-V TEE，利用PMP和sPMP實(shí)現(xiàn)內(nèi)存隔離，保障用戶數(shù)據(jù)安全。“中國(guó)移動(dòng)公司對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)芯片需求是多種層次，數(shù)量巨大，除了芯昇科技自己研發(fā)外，我們還希望通過(guò)聯(lián)合開(kāi)發(fā)豐富能力，比如我們和南京一家本地芯片創(chuàng)新公司，通過(guò)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室方式共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)，共同開(kāi)發(fā)芯片，能夠快速推出滿足中國(guó)移動(dòng)需求的芯片產(chǎn)品。這種模式未來(lái)也適用于中國(guó)移動(dòng)想要布局的其他領(lǐng)域，包括算力網(wǎng)絡(luò)、AI、視頻監(jiān)控和車聯(lián)網(wǎng)。我們提供一個(gè)非常開(kāi)放的方式，能夠借助中國(guó)移動(dòng)平臺(tái)和芯片半導(dǎo)體行業(yè)上下游有更多的合作可能?！?肖青總結(jié)說(shuō)。

對(duì)于RISC-V生態(tài)建設(shè)，肖青認(rèn)為需要一個(gè)很長(zhǎng)的周期，也需要多方共同參與。需要三大方面的工作：首先，指令集到內(nèi)核，全球包括國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾家非常優(yōu)秀的提供IP內(nèi)核公司，芯昇公司可以基于內(nèi)核開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品，也可以跟更多公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)，再基于中國(guó)移動(dòng)的市場(chǎng)能力，整合生態(tài)聯(lián)盟合作伙伴，推出基于RISC-V方案。二、我們呼吁上游的晶圓廠和封測(cè)廠開(kāi)放更多資源，來(lái)支持基于RISC-V的IC設(shè)計(jì)公司，能夠?yàn)镮C設(shè)計(jì)公司提供一定的產(chǎn)能支持，一定封裝技術(shù)的支持。三，我們也呼吁更多高校、科研單位能夠參與到RISC-V的技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)中間來(lái)。

目前，芯昇公司正在以典型蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端解決方案為切入點(diǎn)，構(gòu)建“安全+通信+計(jì)算“的芯片產(chǎn)品體系，并以RISC-V架構(gòu)為發(fā)展路線，加速推進(jìn)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設(shè)。


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