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RISC-V狂奔,預計到2025年市場將總共消費624億個

   日期:2020-01-06     瀏覽:147    評論:0    
核心提示:不得不說,過去一年是RISC-V飛速發展的一年。無論是國內還是國外,越來越多的企業開始進軍這個市場,不少設計在眾多領域嶄露頭角,并獲得了越來越多的芯片制造商、工具供應商、大學和代工廠的支持。2019年國內公司對
 不得不說,過去一年是RISC-V飛速發展的一年。無論是國內還是國外,越來越多的企業開始進軍這個市場,不少設計在眾多領域嶄露頭角,并獲得了越來越多的芯片制造商、工具供應商、大學和代工廠的支持。2019年國內公司對RISC-V緊密布局,阿里平頭哥、芯來和紫光展銳相繼推出RISC-V新品,歐洲公司也在虎視眈眈,其他國家如印度也加大了在RISC-V的投入,這股從美國興起的RISC-V大流愈演愈烈。



有著過去一年的積累,2020注定是RISC-V再創輝煌的一年!


多家新出RISC-V IP內核,推動商業化之路


在RISC-V的生態建設、開源和商業化推廣之路上,前有SiFive作為領頭羊,后有晶心科技和芯來科技兩家跟隨者,還有Esperanto、Codasip、Cortus、Pintouge、Nuclei、Syntacore等企業,都在做RISC-V IP產品。


SiFive:FE310


今年3月份在加利福尼亞州山景城舉辦的第五屆RISC-V研討會上,SiFive推出了業界首款開源RISC-V片上系統處理器——Freedom Everywhere 310 SoC。FE310是Freedom Everywhere系列可定制SoC的第一個成員,專為微控制器,嵌入式,物聯網和可穿戴應用而設計。通過向開源社區提供FE310 RTL代碼,SiFive旨在鼓勵對RISC-V的軟件支持以及硬件開發進行開源開發。


Sifive:U8


2019年10月,SiFive又發布用于高性能計算的新型U8系列核心IP。新型SiFive U8系列核心IP基于RISC-V 指令集架構,是一種超標量設計,具有可擴展的亂序流水線以及可配置的選項,供實時或應用處理器使用。SiFive U8系列微架構提供一流的能效和面積效率,以及卓越的性能,滿足客戶對SiFive的定制需求。


相較于當今市場上同類產品,SiFive U8系列微架構設計提供每瓦特超過1.5倍的面積效率和性能。SiFive U8系列核心IP多核擁有可運行Linux操作系統的內存管理單元,用以支持通用應用處理器設計。SiFive U8系列微架構可以支持用于關鍵任務操作的實時模式,并能呈現過去僅在先進工藝節點中實現的設計所擁有的高端性能。


SiFive U8系列核心IP具有可選的浮點單元、定制的指令擴展功能和RISC-V向量擴展支持,無論是在汽車、AI邊緣或終端應用程序,都可以針對目標用例進行完美配置和定制。


芯來科技:N600及NX600


在今年11月份的ICCAD上,芯來科技首次向業界正式發布芯來科技的600系列處理器IP—“N600及NX600”以及全新的商業推進計劃—“IoT隨芯包”。


N600系列32位RISC-V處理器及NX600系列64位RISC-V處理器面向實時控制或高性能嵌入式應用場景,對標ARM Cortex-M7,R4, R5,R7等內核,非常適合應用于AIoT邊緣計算,存儲或其他實時控制應用。另外,芯來科技欲嘗試以技術服務模式代替傳統IP授權模式,推出“IoT隨芯包”計劃,用戶可根據自己的研發規劃選擇適合的服務支撐Package。


而在之前,芯來已經推出了100 系列、200 系列、300 系列,今年他們計劃推出900系列。


晶心科技:N22、A25MP和AX25MP


今年3月份,晶心科技宣布推出32位元RISC-V CPU核心N22,瞄準高速通訊和儲存等嵌入式協定處理應用,并適用于小型物聯網及穿戴式裝置等入門級MCU應用。N22可配置性高,為晶心科在RISC-V系列中最新也最小型的產品。


晶心在CPU研發領域耕耘多年,已推出成員眾多的V3核心系列,其具備高效短管線以及許多實用的功能,包括硬體堆疊保護的StackSafe、縮小程式碼大小的CoDense與用于電源管理的PowerBrake ,而N22就是這些豐富經驗的結晶。


另外,在今年4月份的RISC-V臺灣地區研討會上,晶心科技首度公開其32位元A25MP和64位元AX25MP RISC-V多核處理器。A25MP和AX25MP是第一款具備完整DSP指令集的商用RISC-V核心,且可支持多達四個CPU核心。


芯啟科技:SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300


6月13日,中關村芯園與芯啟科技在RISC-V工程經驗分享會上,發布了3款國產IP應用服務平臺上架產品:SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300。


其中,SAR-T6系列對標ARM Cortex-M4,面向AIoT終端、傳感器、機電MCU、輕量級智能以及眾核智能應用;SAR-D9系列對標ARM Cortex-A9,面向醫療、通訊、工控、機電MCU、視頻音頻處理、輕量級智能、通用算法加速場景;TNA-300對標英偉達的開源神經網絡加速器NVDLA,面向設備端AI方案。


阿里平頭哥:玄鐵910


7月25日,阿里云上海峰會上,阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥正式發布玄鐵910,玄鐵910采用3發射8執行的復雜亂序執行架構,是業界首個實現每周期2條內存訪問的RISC-V處理器;基于RISC-V擴展了50余條指令,系統性增強了RISC-V的計算、存儲和多核等方面能力??梢杂糜谠O計制造高性能端上芯片,應用于5G、人工智能以及自動駕駛等領域。


這是平頭哥半導體成立之后的第一款產品,也是RSIC-V開源世界的最新紀錄。未來平頭哥將全面開放玄鐵910 IP Core,全球開發者可以免費下載該處理器的FPGA代碼,快速開展芯片原型設計和架構創新。


當年10月,平頭哥開源其RISC-V芯片設計平臺。該平臺包含處理器、基礎接口 IP、操作系統、軟件驅動和開發工具等模塊,搭載基于 RISC-V 架構的玄鐵 902 處理器,提供多種 IP 以及驅動,能讓用戶快速集成、快速驗證,減少基礎模塊開發成本。而公司后續還將開放更多 IP 和玄鐵處理器。


Think Silicon:NEOX | V


12月,專門為全球半導體技術客戶開發用于超低功耗和面積受限的數字設備的高性能圖形,顯示控制器和機器學習IP技術的公司Think Silicon宣布,推出了業界首款基于RISC-V ISA的3D GPU NEOX | V。


NEOX | V 的IP提供了無數種靈活的可能性,可以輕松配置為計算機圖形學,機器學習,視覺/視頻處理和通用計算等應用。NEOX | V還提供了一個用于集成自定義用戶指令的框架,使公司可以定制其解決方案以增強其目標應用程序的性能。


Think Silicon表示,軟件支持將是NEOX | V的重點。他們指出,現在客戶面臨的主要痛點之一是有限的軟件資源所帶來的約束,加上不斷上升的開發成本(根據EETimes,占總運營支出的60%-70%)。針對這些問題,NEOX | V將利用RISC-V生態系統中不斷增長的工具集(例如編譯器,優化器和調試器)來提供基于開放標準的解決方案。


西數:SweRV Core EH2、SweRV Core EL2


2019年12月,西數發布了兩款新的SweRV核心產品SweRV Core EH2、SweRV Core EL2,都屬于微控制器專用CPU。早在2018年底西數就發布了基于RISC-V指令集的自主通用架構SweRV、開源的SweRV指令集模擬器(ISS),并向第三方芯片廠商開放。


新發布的SweRV Core EH2基本架構不變,工藝升級為臺積電16nm FinFET造,以獲得性能、功耗、面積的最佳平衡,模擬性能提升29%達到6.3 CoreMark/MHz,內核面積縮小39%僅為0.067平方毫米。它依然可用于SSD控制器等領域。


SweRV Core EL2是一個超級精簡版,還是32位順序架構、16nm工藝,但改成單路超標量、4級流水線、單線程,內核面積只有區區0.023平方毫米,性能約3.6 CoreMarks/MHz。它主要用于取代控制器SoC中的時序邏輯、狀態機,它們都必須盡可能的小。


RISC-V芯片爆品不斷,國內全面開花


RISC-V技術本身的優勢明顯,獲得了國內外一眾廠商的青睞,在RISC-V芯片進展上,中國顯得尤為突出。為了減少對國外芯片技術的依賴,中國正著力研究如何在RISC-V開源指令集架構基礎上大力開發新一代的芯片。


紫光展銳:春藤5882


今年6月份,紫光展銳宣布推出TWS真無線藍牙耳機芯片—春藤5882,該芯片支持藍牙5.0,采用RISC-V處理器,可實現超低功耗、超低時延,為用戶提供高品質的雙主耳體驗。目前搭載春藤5882的TWS藍牙耳機已正式量產上市。


兆易創新:GD32VF103


2019年8月22日,兆易創新GigaDevice宣布攜手芯來科技在行業內率先將開源指令集架構RISC-V引入通用微控制器領域,正式推出全球首個基于RISC-V內核的GD32V系列32位通用MCU產品,發布的新品GD32VF103,首批提供了14個型號,包括QFN36、LQFP48、LQFP64和LQFP100等4種封裝。供了108MHz的運算主頻,以及16KB到128KB的片上閃存和6KB到32KB的SRAM緩存。


嘉楠:勘智K210商業化


2018年9月,嘉楠Canaan正式發布第一代AI芯片勘智K210,并于今年3月份正式啟動芯片的商業化。該芯片的發布也意味著嘉楠Canaan是全球首個掌握RISC-V架構商用邊緣AI芯片自主知識產權的公司。


華米科技:黃山一號量產


華米科技在去年9月宣布將基于RISC-V指令集開發專注于可穿戴設備的處理器黃山一號,而在今年6月華米科技創始人黃汪宣布黃山1號處理器已經量產。8月5日,搭載該芯片的Amazfit米動健康手環“黃山1號版”開始正式發售。


格蘭仕:BF-細滘


以微波爐起家的格蘭仕,過去一直以家電為主業。在今年9月28日格蘭仕宣布與SiFive China聯合開發了新一代物聯網芯片BF-細滘,會用于所有格蘭仕的家電產品,以加速實現智能家居。下一步,雙方還將開發升級的物聯網芯片BF-獅山,以及應用于智能家居的獅山操作系統。這些芯片和操作系統均應用RISC-V架構,擁有自主知識產權。


未來新的物聯網芯片會應用到格蘭仕所有產品,包括微波爐、冰箱、烤箱及小家電等,覆蓋高中低端的每一臺合格的產品。


優微科技:UPD350系列


2019年5月28日,優微科技發布其全新架構的USB PD家族產品UPD350系列。新產品融入了USB PD 3.0控制器和一個更加具有開放性,靈活性的RISC-V 內核處理器。該系列產品可以用來支持增強型PD應用。


將RISC-V內核嵌入到PD協議控制器給產品一個嶄新的自由度,并且使微科技具備了將來創新應用的增強特性,例如協議升級、電源管理、多協議多端口多應用擴展等等。


Microchip:PolarFire SoC FPGA


12月,Microchip啟動了PolarFire片上系統(SoC)現場可編程門陣列(FPGA)早期使用計劃(EAP)。新產品依托屢獲殊榮的中等密度PolarFire FPGA系列產品打造而成,提供全球首款基于RISC-V的強化型實時微處理器子系統,同時支持Linux操作系統,為嵌入式系統帶來一流的低功耗、熱效率和防御級安全性。


三星即將商用RISC-V核心


在今年12月的RISC-V年度峰會上,三星披露將在未來的多種芯片上,采納處理器IP設計公司SiFive的RISC-V內核。首要用途就是5G RF射頻前端模組的毫米波射頻處理,將在2020年用于三星的5G旗艦手機。此外,在三星的AI圖像處理器、安全管理、AI計算與控制方面,也都會出現RISC-V的身影。


時擎科技:智能邊緣計算芯片的流片成功


成立于2016年的時擎科技,致力于基于RISC-V指令架構去打造邊緣計算的智能解決方案,希望能夠有機會以有競爭力的芯片產品去分享接下來AIoT時代的紅利。今年4月份時擎科技宣布完成了基于RISC-V架構的智能邊緣計算芯片的流片,通過定制化的RISC-V架構處理引擎,打造在成本、能效比、智能化和適用性等方面具有競爭力的邊緣計算芯片方案。


核芯互聯:璇璣CLE系列


4月2日,青島市嶗山區發布由核芯互聯科技(青島)有限公司自主研發的璇璣CLE系列MCU,璇璣CLE系列是核芯互聯基于32位RISC-V內核推出的通用嵌入式MCU處理器,主要適用于白色家電、工業控制、物聯網等對穩定性、功耗和計算能力要求較高的應用領域。璇璣CLE系列MCU是中國第一款基于RISC- V自主研發的高性能家電通用芯片。


中科物棲:JX1和JX2


中科物棲是一家從中科院計算所孵化出來的“硬科技”創業公司,期望為萬物智聯AIoT時代帶來前所未有的技術和產品。7月18日物棲的王穎博士展示了超微計算機的兩顆基于RISC-V的AIoT芯片:低配版的感知芯片JX1和高配版的AI應用芯片JX2。JX1采用55納米制程,擁有異構雙核RISC-V處理器核心,并融合了可編程的AI專用加速器,可替代現有的ARM Cortex-M系列核心,適用于對計算能力有一定需求的實時嵌入式設備。


王穎博士說:“JX2于今年5月流片成功,據我們所知這是國內首個可運行Linux的異構三核RISC-V芯片,采用40納米制程,主頻可達1GHz,基本接近ARM Cortex-A7的水平,可以說物棲在RISC-V的技術儲備方面走在了國內的前列。”


GreenWaves的超低功耗GAP9 IoT應用處理器


GreenWaves Technologies 成立于 2014 年,總部位于法國格勒諾布爾,是一家無晶圓廠半導體初創公司,也是 RISC-V 開源生態中最早的芯片供應商之一。它致力于設計超低功耗的顛覆性嵌入式解決方案,用于傳感設備中的圖片、聲音和振動的 AI 運算,變革智能傳感器及 IoT 終端設備市場。


2018年2月,公司對外成功發布了其使用55nm超低功耗工藝制造的第一代產品GAP8。采用八加一個基于RISC-V的高效內核和內嵌擴展指令集的方式設計,再加上硬件卷積加速引擎,可以將將神經卷積計算提速三倍,能源節約五倍。


到了今年12月,他們推出了新一代的GAP9。這個芯片采用了跟上一代一樣的設計,但在工藝上,GAP9結合了架構增強功能和行業領先的Global Foundries 22nm FDX半導體工藝,可提供41.6 GB /秒的峰值群集內存帶寬和高達50 GOPS的組合計算能力,而總功耗僅為50mW。與上一代產品GAP8相比,GAP9將能耗降低了5倍,而對神經網絡的推斷則大了10倍。


MIT和ADI研究人員:RV16X-NANO


今年8月份,MIT和ADI公司的研究人員們創造了第一個完全可編程的16位碳納米管微處理器。它是迄今基于碳納米管的CMOS邏輯最復雜的集成,擁有14000多個晶體管,基于RISC-V架構,可執行與商用微處理器相同的任務。這是迄今為止由新興納米技術制成的最先進的芯片,有望用于高性能和高能效計算。


除了上述的芯片產品推出以外,北京君正作為中國RISC-V產業聯盟副理事單位,公司也展開了基于RISC-V架構的CPU研發。上海樂鑫也在基于RISC-V指令集架構開發物聯網芯片。飛利信旗下的MCU芯片核心指令集也是在RISC-V指令集上進行改進而成,且擁有完全自主知識產權。


6月13日,在瑞士RISC-V Summit上,RISC-V的主要開創者,同時也是計算機架構領域的宗師級人物David Patterson教授正式宣布,UC伯克利和清華大學,將攜手在深圳落地一個國際開源實驗室(RIOS),加速RISC-V在中國的落地。


RISC-V作為一種全新的開放指令集架構,擁有蓬勃的生態吸引力,是未來非常有潛力的主流指令集架構之一。在物聯網市場日益龐大的今天,大多數支持者認為RISC-V似乎比Arm架構更方便靈活。


至于RISC-V所聚焦的市場方面,Semico在對2018年至2025年RISC-V CPU內核的多個市場的CAGR預測中也表示,通信行業將看到最大的CAGR,這是由于5G的部署以及隨著5G的采用而推動的眾多產品和應用程序發展。而在交通運輸領域,由于汽車行業對電氣化的日益關注以及對安全性,乘艙內體驗,駕駛員輔助和無線通信的關注,基于CPU設計的系統需求也越來越多,這將驅使交通運輸的復合年增長率估計位居第二。Semico不僅發現組織正在設計針對各種性能和批量應用程序的RISC-V解決方案,他們同時也發現在SoC設計中,RISC-V核的個數已經覆蓋了從一到兩個到1000多個核。

 
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