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物联网时代下的“芯机遇”,「芯来科技」打造国产RISC-V生态

芯来科技于2018年成立,短短两年,芯来科技已经成为了中国本土RISC-V处理器内核IP解决方案的领头羊企业,其推出的自研RISC-V处理器IP已授权多家知名芯片公司及行业用户进行量产,从市场和行业意义上来说,芯来科技真正做到了助力本土RISC-V生态建设,为本土产业赋能。

RISC-V是一种新兴的处理器架构,起源于美国加州大学伯克利分校,出现不过十年的时间,但却在人工智能、物联网、边缘计算等技术愈发成熟的今天发挥着越来越强大的作用。

这其中既有RISC-V架构本身的新能优势,也有着X86、ARM架构高昂的使用成本的促成。

目前我国的“芯片热”似乎已经达到了巅峰,除了耳熟能详的光刻机,我们还需要承认的是在芯片底层设计领域我们依旧十分薄弱。

就处理器架构而言,芯片需要在其基础上进行设计,但应用最广泛的架构都是被欧美大公司把控,X86架构和ARM架构统治了服务器、PC和移动端的几乎所有设备。

但X86架构一般不授权,而ARM架构掌控了移动设备端的生态话语权,这对于我国这样蓬勃的智能化物联网市场的威胁是十分巨大的,毕竟除了昂贵,其具有架构产品垄断性质的公司无一不在美国的政治掌控之下。

芯来科技创始人兼CEO胡振波对创业邦说:“RISC-V架构不属于世界上任何一家公司,这为芯来科技乃至所有基于RISC-V架构进行创新的企业提供了非常好的技术环境。”

RISC-V架构的开放性允许它可以自由地被用于任何目的、允许任何人设计、制造和销售基于RISC-V架构的芯片和软件,胡振波本身就利用业余时间完成了国内第一颗RISC-V架构开源处理器蜂鸟E203的设计。

与此同时,胡振波关注到国内对于RISC-V架构的认识既不普及也不深入,只有很小的一部分从业者了解RISC-V架构的基本情况,为此胡振波又相继出版了全球第一、第二本RISC-V架构中文书籍《手把手教你设计CPU-RISC-V处理器》以及《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》,并最终在对RISC-V架构在国内发展前景的认可下创立了芯来科技。

“在RISC-V架构逐渐成为继ARM架构之后在物联网时代的一种新的处理器标准之时,如果我们不能创建拥有高研发能力的本土企业,,那中国的处理器产业在时代浪潮中仍然要被外国企业所收割。”胡振波说道。

除了开放性,RISC-V架构的轻量化设计也更能够满足AIoT时代对产品差异化和成本的需求。

在我国大力发展人工智能和物联网应用的今天,不同设备的性能差异化已经成为了客观现象。不同的智能应用有着不同的算力需求、应用场景需求、功耗需求,而这种差异性和灵活性最直观的反馈就是对处理器性能的要求各异。

RISC-V架构40余条基础指令配合各种扩展指令集的设计十分契合了物联网时代下对基础架构灵活性的需求。

同时由于后发优势,RISC-V架构无需向下兼容老旧的设计和已经过时的指令,而X86架构和ARM架构由于经过了数十年的发展,为了能够保持架构的向后兼容性,其不得不保留了许多过时的定义,最终变得刻板而臃肿。

模块化是RISC-V架构的另一大优势,这能够使得用户灵活选择不同的模块组合,以满足不同的应用场景,最终通过一套统一的架构满足各种不同的应用需求。

芯来科技在瞄准RISC-V架构处理器IP的市场后,在产品研发时首先根据市场环境,对ARM架构的M0、M3、M4等处理器IP进行了对标,推出了N100、N200、N300、系列处理器IP。

N100主要面向极低功耗与极小面积的场景而设计,适合传统的8位内核或16位内核升级需求,可广泛应用于模混合、IoT或其他超低功耗场。

N200为物联网IoT终端设备的感知,连接,控制以及轻量级智能应用而设计,主要应用于MCU和 IoT低功耗领域。

N300面向机制能效比且需要DSP、FPU特性的场景而设计,主要应用于IoT和工业控制等场景。

除此之外,芯来科技还研发了N600(32位)、NX600(64位)、UX600(64位+MMU)等系列处理器IP,面向实时控制或高性能嵌入式应用场景设计,应用于AIoT边缘计算、存储或其他实时控制应用。

据胡振波介绍,芯来科技还可以很好地满足用户的差异化需求,将安全、可靠、扩展、DSP、浮点、矢量等可选特性模块根据用户需求与基础处理器内核进行搭接,进而为用户提供一套快捷的定制化处理器IP方案。

同时这也是RISC-V架构灵活性的最好体现。胡振波告诉创业邦:“我们要做到紧盯ARM架构,做到和其产品的一一对应,同时利用扩展模块提供异于ARM架构的差异化服务,这样我们不管在适用性还是专用性方面都能更好地服务用户。”

目前芯来科技通过标准化和定制化的处理器IP产品进行业务开展,胡振波表示,从目前的业务情况来看,定制化的产品需求更多,这也符合物联网市场的发展趋势。

物联网产业用户往往不具备从零开始自主研发处理器内核的能力,处理器代码的正确与否直接决定着最终产品是否拥有合格的计算能力,而代码的验证需要验证环境对其进行大量的测试,并从逻辑上进行完备性的穷举。

芯来科技拥有自己的验证流程,可以保证在处理器有模块增添、删减的需求时验证出最可靠的内核搭建方式,帮助用户快速拥有可靠的处理器内核,这既是芯来科技打造RISC-V架构处理器IP的意义,也是其相较于其他企业所拥有的技术壁垒。

目前,芯来科技已经与上百家集成电路企业达成了合作,其中包括晶心科技、晶晨半导体、芯原微电子、中关村芯园(北京)有限公司、北京微芯边缘计算研究院及小米科技等。

融资方面,今年8月芯来科技宣布完成了新一轮战略融资,由小米长江产业基金领投,老股东蓝驰创投和新微资本继续追投,本轮融资资金将主要用于推进技术研发。

胡振波对创业邦说:“芯来科技做到了在拥有技术根底之后紧贴市场,明确了市场上客户最需要的处理器内核是什么,并据此不断调整自身处理器内核的演进路线,最终实现客户需求的快速响应。”

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