ARM、高通、德州仪器这三家芯片企业该怎么区分和评价?

ARM、高通、德州仪器这三家芯片企业该怎么区分和评价?,第1张

你好
ARM 是做软核的,德州仪器擅长做DSP,高通则是3G
ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。 ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。 目前,总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、飞利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。 ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。 ARM 即Advanced RISC Machines的缩写,既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。 1985年4月26日,第一个ARM原型在英国剑桥的Acorn计算机有限公司诞生,由美国加州SanJoseVLSI技术公司制造。 20世纪80年代后期,ARM很快开发成Acorn的台式机产品,形成英国的计算机教育基础。 1990年成立了Advanced RISC Machines Limited(后来简称为ARM Limited,ARM公司)。20世纪90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围,占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。ARM公司既不生产芯片也不销售芯片,它只出售芯片技术授权。
德州仪器(Texas Instruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯,并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。有关TI详尽信息,敬请查询以下网址:>如出现树莓派3b安装Archlinuxarm后无线网卡没有驱动的情况,可通过以下步骤进行排障解决:1、把无线网卡插到树莓派上,输入命令ifconfig -a查看是否有wlan0的信息,如果有说明网卡状态正常,可以跳过第二步,直接配置无线网络。如果查不到wlan0的信息,则需要安装无线网卡的驱动;2、输入命令dmesg | grep usb查看无线网卡的信息,主要是看制造厂家(Manufacturer)。如现在树莓派能联网,输入安装命令就可以安装Realtek的驱动了;3、搜索Realtek驱动:apt-cache search realtek,安装Realtek驱动:sudo apt-get install firmware-realtek;4、如树莓派现在不能上网,可以去镜像站点中下载相关驱动。下载firmware-realtek_043_alldeb,用winscp上传到树莓派的/tmp目录中。输入命令安装:sudo dpkg -i /tmp/firmware-realtek_043_alldeb;5、配置无线网络,用编辑器nano打开interfaces文件,把无线网卡部分全部用#注释掉,然后添加自己的配置信息,使用nano编辑器,ctrl+o保存,ctrl+x退出。最后输入命令启用无线网卡:sudo ifup wlan0。这样即可以连无线网使用了。

(1)芯片提供商:物联网的大脑;
(2)传感器供应商:塑造物联网的五官;
(3)无线模组厂商:实现联网和定位的关键
(4)网络运营商:掌控物联网的通道;
(5)平台服务商:完善物联网的有效管理;
(6)系统及软件开发商:打造物联网的动脉;
(7)智能硬件厂商:提供物联网的终端承载;
(8)系统集成及应用服务提供商:物联网应用落地的实施者;

5G高算力智能模组方面,美格智能作为全球领先的无线通信模组及解决方案提供商,智能模组的创领企业,行业首家发布5G智能模组产品,2020-2021年就推出了第一代5G高算力智能模组SRM900L(SM4350)、SRM900(SM6350) 、SRM910(SM6350) 与SRM930( QCM6490),形成“低、中、高”三档5G高算力智能模组全覆盖,算力从2T-14T,四款模组做到了模组外围硬件的设计兼容,大大提升了客户选型的灵活性。
值得一提的是,具有代表性的SRM900,选用的是高通SM6350平台,支持X51的Modem。该CPU采用8nm FinFET制程,内置64bit ARM V8内核,采用Kyro 560(2 A77 20GHz & 6 A55 17GHz),内置Adreno GPU 619和V66A 12GHz+Dual HVX,可以搭载更高AI算力的算法,支持Decode/encode 最高4K 30fps、H265,搭载了Android 11 *** 作系统,模组内置板卡内存为64GB+4GB(或128GB+6GB),支持5G NR sub-6Ghz,支持DL 4x4 MIMO, UL 1x1 MIMO,支持NSA和SA,集成了L1+L5 GPS 和 2x2 MIMO 以及 ax ready Wi-Fi的宽带智能无线通信模组。
2021年最新推出的SRM930,是基于高通5G SoC QCM6490平台开发,采用高通 Kryo™ 6xx CPU(1 A78 27GHz +3A78 24GHz + 6 A55 19GHz),6nm FinFET制程,64bit ARM V8 内核。内置Adreno™ GPU 642L,支持OpenGL ES 32,Vulkan1x,支持OpenCL 20。模组内置AI处理器 Dual HVX 和 4K HMX,AI算力超过14 Tops。内置Adreno™ VPU 633,最高支持4K 30视频编码或4K 60视频解码,支持 H264/H265。模组搭载Android 11 *** 作系统,内置存储为64GB+4GB(或 128GB+6GB),支持5G NR sub-6Ghz,支持DL 4x4 MIMO, UL 1x1 MIMO,支持 NSA和SA,集成L1+L5 GPS,集成2x2 MIMO Wi-Fi 6E及BT 52 功能。
2021年9月,中国联通作为运营商物联网的领军企业,开启了联通物联网5G AIoT智能模组询价采购项目招投标,这是中国联通首次单独就智能模组这一产品品类进行专项招投标工作,也是全球运营商针对智能模组产品的“运营商历史第一标”,期望利用运营商强大的管道和运营优势,赋能千行百业,促进中国5G商业化的健康发展。美格智能作为智能模组的创领企业,凭借在5G智能算力模组领域的技术积累和产品优势,独家中标此次招投标项目。中国联通5G AIoT智能模组 “运营商历史第一标” 由美格智能独家中标。
截至目前,全球已有70个国家的169个运营商开通了5G网络和服务,5G网络商用化进度正在不断加速。在5G网络数据承载量爆发式增长的背景下,高算力、智能化模组的应用领域将越来越广泛。近期元宇宙(Metaverse)概念风靡朋友圈,未来的虚拟世界,必将需要更高速的通信链接和更强大的终端算力,智能化、高算力的智能模组产品将具备广阔的市场空间,应用领域也将从传统的金融支付、物流扫码等,不断向AR\VR、机器人、自动驾驶、云游戏等领域拓展。
在5G数传模组方面,美格智能早在19年就率先基于高通骁龙X55平台推出了5G模组SRM815系列(SRM815 LGA、SRM815 M2转接、SRM815 MiniPCIe转接)产品及5G毫米波模组SRM825W产品,符合3GPP Release15标准,支持独立组网(SA)和非独立组网(NSA),已在5G FWA智能终端、工业路由器、高清电视、无人机、车载终端、BOX、工业平板电脑、高清监控、机器人、AR/VR等多个领域实现大规模商用。
随后,美格智能又基于高通骁龙315、X65和X62 5G调制解调器及射频系统,发布新一代5G数传模组系列产品——Sub-6GHz模组SRM815L、SRM825L、SRM815N、SRM825N、SRM835N和SRM827系列以及毫米波(mmWave)模组SRM825WN和SRM827W系列。该系列新模组全面支持3GPP R16标准,可支持更高的5G传输速率,拥有更卓越的性能且更具成本效益。
其中,SRM815N(LGA封装)、SRM825N(M2封装)、SRM835N(MiniPCIe封装)和 SRM825WN(M2封装)模组基于高通骁龙X62平台开发,与采用高通骁龙X55平台的SRM815和SRM825(W)系列模组PIN2PIN设计,⽀持3G/4G/5G多种网络制式,可涵盖全球主要地区和运营商的5G商用网络频段。5G Sub-6GHz下可全面支持TDD/FDD 2CC 载波聚合,可支持最大120MHz带宽,有效提高5G传输速率。
同时SRM827和SRM827W(mmWave)模组基于高通骁龙X65平台开发,该平台是高通所推出的第4代5G调制解调器到天线的解决方案,面向全球5G部署而设计。5G Sub-6GHz下可全面支持TDD/FDD 多CC 载波聚合,可支持最大300MHz带宽,同时可支持Sub-6GHz + mmWave双连接,最高峰值下载速率达10Gbps,具备前所未有的强大性能和技术创新,在网络灵活性、容量及覆盖方面具备领先优势,可满足多种5G细分领域。
2021年11月份,美格智能联合集成电路设计企业的龙头企业——紫光展锐,发布了两款搭载展锐国产芯“唐古拉V510”芯片的高性能5G M2M模组SRM811与SRM821,该模组采用全新的射频设计方案和最新的电源设计理念,可支持NSA和SA网络模式以及TDD和FDD 5G频段、支持5G网络切片、空口精准授时、5G LAN等新兴技术,可轻松适配国内四大运营商网络通信。
在5G射频指标以及苛刻工业环境宽温测试和耐久性测试上展现出明显优势,可满足工业互联网、5G FWA、智慧电力、智能网联车等物联网终端在内的多种产品形态,广泛应用于不同场景,为全球消费者带来5G革命性的连接体验。
在5G FWA智能终端方面,美格智能现已在5G FWA智能终端方向提供成熟的解决方案,截至目前产品阵营已涵盖5G CPE、5G ODU、5G BOX和5G MiFi等多种产品整机定制化解决方案,解决方案系列支持mmWave与Sub-6G,涵盖全球主要网络制式与5G商用频段,支持Wi-Fi 6信号,高速率传输让家用/商用/工业组网更享极速。
5G CPE是5G的重要应用场景。随着第四大运营商广电的入局与国务院“提速降费”方案部署,5G CPE系列的使用成本也将随之降低。
美格智能结合自身的研发技术与整机开发优势,可提供相应的PCBA与整机等解决方案,以客户需求为出发点,加快产品落地流程,使整机产品更快达到量产面向市场。在FWA行业爆发式增长来临前夕,与您共同推进行业发展。
未来,以5G+AIoT为核心的智能化产业链智慧升级越发加速,蜂窝模组40/50也会在未来都逐步实现。作为智能模组及解决方案的创领者、全球领先的无线通信模组及解决方案提供商,美格智能将继续保持智能模组行业的领先优势,加大新产品的研发投入与推广,以智能模组+物联网定制化解决方案,助力5G网络下的视频记录仪、智慧驾舱、智能POS收银机、物流终端、VR Camera、智能机器人、视频监控、安防监控、智能信息采集设备、智能手持终端、无人机等千行百业的智能化升级。

从2010年夏天开始,伯克利研究团队大约花了四年的时间,设计和开发了一套完整的新的指令集。这个新的指令集叫做RISC-V,指令集从2014年正式发布之初就受到多方质疑,到2017年印度政府表示将大力资助基于RISC-V的处理器项目,使RISC-V成为了印度的事实国家指令集。再到今年国内从国家政策层面对于RISC-V进行支持,上海成为国内第一个将RISC-V列入政府扶持对象的城市。IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、特斯拉、华为、中天微、中兴微、阿里、高云、中科院计算所等国内外150多家企业与科研机构的加入RISC-V阵营。
经过短短几年时间,RISC-V不仅有政策的支持,企业和学术圈对这个开源指令集的关注度不断提高,甚至让Arm也感受到了压力。因为自RlSC-V 2010年在伯克利大学诞生以来,业界出现最多的一个声音就是,RISC-V可能改变现有的由Arm和Intel X86主导的处理器架构竞争格局,尤其将会对Arm在消费类、IOT等嵌入式市场造成冲击。
ARM与RISC-V的区别
ARM架构和RISC-V架构都源自1980年代的精简指令计算机RISC。两者最大的不同就在于其推崇的大道至简的技术风格和彻底开放的模式。ARM是一种封闭的指令集架构,众多只用ARM架构的厂商,只能根据自身需求,调整产品频率和功耗,不得改变原有设计,经过几十年的发展演变,CPU架构变得极为复杂和冗繁,ARM架构文档长达数千页,指令数目复杂,版本众多,彼此之间既不兼容,也不支持模块化,并且存在着高昂的专利和架构授权问题。反观RISC-V,在设计之初,就定位为是一种完全开源的架构,规避了计算机体系几十年发展的弯路,架构文档只有二百多页,基本指令数目仅40多条,同时一套指令集支持所有架构,模块化使得用户可根据需求自由定制,配置不同的指令子集。
未来ARM和RISC-V的竞争将会何去何从?
目前ARM占据了以移动设备为代表的处理器IP的绝大部分市场,而RISC-V则是后起之秀。那么,未来会何去何从呢?
ARM与RISC-V的竞争有点像上世纪末的Windows和Linux之争,ARM和RISC-V的未来竞争格局也可能类似。首先几乎可以肯定的是,在ARM的传统优势领域,即手机领域,RISC-V基本没有机会,因为手机经过十年迭代后不太会彻底改变处理器内核了,这也和目前Windows经过二十多年风雨仍然是PC市场 *** 作系统龙头老大一样。但是,在新兴的领域,RISC-V和ARM都处于同一起跑线上,而RISC-V凭着指令集开源等特性很有可能可以击败ARM,或者至少能够占据可观的市场份额。目前这样的新兴市场主要是物联网市场。物联网市场有长尾化的特性,拥有众多细分市场,同时对于功耗有很高的要求,因此对于可以针对不同应用灵活修改指令集和芯片架构设计的RISC-V有优势,相比之下使用ARM往往只能做一个标准化设计,很难实现差异化。此外,物联网市场对于成本较敏感,RISC-V免费授权的特点对于芯片厂商也很重要。在RISC-V基金会名单中,我们可以看到高通、联发科这样重点布局物联网的企业。而在目前很火的AI芯片市场,ARM和RISC-V则尚看不出明显的优劣。这是因为高性能AI芯片中无论是使用ARM还是RISC-V的核,主要都是作为控制器来使用,最主要的也是最核心的计算单元往往是电路设计师自行设计而不会使用IP;另一方面AI芯片的利润空间往往较大,因此RISC-V的免费的特点并没有带来特别大的优势。

物联网是要以嵌入式知识为基础的。
物联网的意思就是把一些常见的设备都连到大的网络上,这些就是需要嵌入式系统来搭建,需要写嵌入式的程序。
嵌入式和java我更倾向于嵌入式,本人也是做嵌入式的开发的。
关于如何学习嵌入式,我刚才看到一篇很不错的文章,是一个专科生介绍自己如何自学嵌入式,并找到嵌入式的工作,里面介绍了他的学习方法和学习过程,希望对你有帮助。
专科生学嵌入式到找到工作的前前后后--学习的榜样
先做个自我介绍,我07年考上一所很烂专科民办的学校,学的是生物专业,具体的学校名称我就不说出来献丑了。09年我就辍学了,我在那样的学校,一年学费要1万多,但是根本没有人学习,我实在看不到希望,我就退学了。
退学后我也迷茫,大专都没有毕业,我真的不知道我能干什么,我在纠结着我能做什么。所以辍学后我一段时间,我想去找工作,因为我比较沉默寡言,不是很会说话,我不适合去应聘做业务。我想应聘做技术的,可是处处碰壁。
一次偶然的机会,我才听到嵌入式这个行业。那天我去新华书店,在计算机分类那边想找本书学习。后来有个女孩子走过来,问我是不是读计算机的,有没有兴趣学习嵌入式,然后给我介绍了一下嵌入式现在的火热情况,告诉我学嵌入式多么的有前景,给我了一份传单,嵌入式培训的广告。听了她的介绍,我心里痒痒的,确实我很想去学会一门自己的技术,靠自己的双手吃饭。
回家后,我就上网查了下嵌入式,确实是当今比较热门的行业,也是比较好找工作的,工资也是相对比较高。我就下决心想学嵌入式了。于是我去找嵌入式培训的相关信息,说真的,我也很迷茫,我不知道培训是否真的能像他们宣传的那样好,所以我就想了解一段时间再做打算。
后来,我在百度知道看到一篇让我很鼓舞的文章《如何学习嵌入式》,是一个嵌入式高手介绍没有基础的朋友怎么自学入门学嵌入式,文章写的很好,包含了如何学习,该怎么学习。他提到一个方法就是看视频,因为看书实在太枯燥和费解的,很多我们也看不懂。这点我真的很认同,我自己看书往往看不了几页。
我在想,为什么别人都能自学成才,我也可以的!我要相信自己,所以我就想自学,如果实在学不会我再去培训。

主意一定,我就去搜索嵌入式的视频,虽然零星找到一些嵌入式的视频,但是都不系统,我是想找一个能够告诉我该怎么学的视频,一套从入门到精通的视频,一个比较完整的资料,最好能有老师教,不懂可以请教的。
后来我又找到一份很好的视频,是在嵌入式学习网推出的一份视频《嵌入式视频教程--零基础手把手教你学嵌入式》,里面的教程还不错,很完整,可以让我从基础的开始学起。视频不便宜啊,但是我也忍了,毕竟买几本书都要几百了,何况他们还有半年的技术咨询和服务,算值了。
==============这里我就不给出他们的网址,如果你也想要嵌入式视频的话,那就自己去百度搜索:零基础手把手教你学嵌入式。
下面介绍下我的学习流程,希望对和我一样完全没有基础的朋友有所帮助。
收到他们寄过来的光盘后,我就开始学习了,由于我没有什么基础,我就从最简单的C语言视频教程学起,话说简单,其实我还是很多不懂的,我只好请教他们,他们还是很热心的,都帮我解决了。C语言我差不多学了一个礼拜,接下来我就学了linux的基本命令,我在他们提供linux虚拟机上都有做练习,敲linux的基本命令,写简单的C语言代码,差不多也就三个礼拜。我每天都在不停的写一些简单的代码,这样一月后我基本掌握了C和linux的基本 *** 作。
接下来我就去学习了人家的视频的培训教程,是整套的,和去参加培训没有多大的区别,这一看就是两个月,学习了ARM的基本原理,学习嵌入式系统的概念,也掌握了嵌入式的环境的一些搭建,对linux也有更深层次的理解了,明白了嵌入式应用到底是怎么做的,但是驱动我只是有一点点的了解,这个相对难一点,我想以后再慢慢啃。
这两个月,除了吃饭睡觉,我几乎都在学习。因为我知道几乎没有基础,比别人差劲,我只能坚持努力着,我不能放弃,我必要要靠自己来养活自己,必须学好这门技术,同时我不懂的就问,这里真的很感谢他们的技术客服对我的任何问题都是耐心的解答,每天都我几乎都有好几个问题问他们,然后我就把不懂的问题总结记下来,这样慢慢积累了一段时间,我发现自己真的有点入门了。
最后的一个月,我就去看关于实践部分的内容,了解嵌入式项目具体的开发流程,需要什么样的知识,我就开始准备这方面的知识,也就是学习这方面的视频,同时他们建议我去找了找一些嵌入式面试的题目,为自己以后找工作做准备。我就到网上找了很多嵌入式的题目,把他们理解的记下来,这样差不多准备了20天左右
我觉得自己差不多入门了,会做一些简单的东西了。我就想去找工作看看,于是我就到51job疯狂的投简历,因为我学历的问题,专科没有毕业,说真的,大公司没有人会要我,所以我投的都是民营的小公司,我希望自己的努力有所回报。没有想过几天过后,就有面试了,但是第一次面试我失败了,虽然我自认为笔试很好,因为我之前做了准备,但是他们的要求比较严格,需要有一年的项目经验,所以我没有被选中。

后来陆续面试了几家公司,终于功夫不负有心人。我终于面试上的,是在闵行的一家民营的企业,公司规模比较小,我的职务是嵌入式linux应用开发,做安防产品的应用的。我想我也比较幸运,经理很看重我的努力,就决定录用我,开的工资是3500一个月,虽然我知道在上海3500只能过温饱的生活,但是我想我足够了。我至少不用每天都要靠父母养,我自己也能养活自己的。我想只要我继续努力,我工资一定会翻倍的。
把本文写出来,希望能让和我一样的没有基础的朋友有信心,其实我们没有必要自卑,我们不比别人笨,只要我们肯努力,我们一样会成功。
最后祝愿所有想学嵌入式的朋友更早的入门!!!!

ARM和单片机总体来说,ARM可以算是单片机的进阶,ARM的主要功能是跑 *** 作系统,这几年由于SOC的发展,现在的ARM的多核ARM比如说OMAP3530里面是由一个DSP+ARM构成,基本已经可以将原来几个芯片或者几块板子做到的功能就能实现了。单片机可以算作入门,传统的MCS51系列以及后来发展的MSP430,C8051F等等新兴功能更加强劲能耗能加低的芯片也逐渐应用越来越多。不过按我理解基本单片机现在的主流市场应该在WSN即物联网的角度上,而ARM在主核上,ARM的就业前景应该比单片机好些。

EDN电子技术设计:请用您自己的话为读者大致介绍一下RISC-V。

胡振波:

RISC-V是一种简单、开放、免费的全新指令集架构。RISC-V最大的特点是“开放”,它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的芯片或软件,这种开放性,在处理器领域是彻底的第一次。

RISC-V这种开放架构的诞生可以说是时代发展的必然。RISC-V生态体系正在全球范围内快速崛起,成为半导体产业及物联网、边缘计算等新兴应用领域的重要创新焦点。

RISC-V基金会于2015年由硅谷相关公司发起并成立,至今已有150多个企业或单位加入,包括谷歌、华为、英伟达、高通、麻省理工学院、普林顿大学、印度理工大学、中科院计算所等。目前RISC-V由基金会统一维护。

美国国防高级研究计划局(DAPRA)已连续多年通过专项方式支持RISC-V指令集的研究和实用化。2017年,印度政府大力资助基于RISC-V的处理器项目,RISC-V成为印度的事实国家指令集。我国RISC-V虽然处于起步阶段,但是发展非常迅速。今年7月,上海市政府率先发布了中国大陆首个支持RISC-V的政策,这对于RISC-V指令集在中国的发展起到了重要的推动作用。10月17日,中国RISC-V产业联盟成立,标志着我国在RISC-V生态系统建设上正式迈出了坚实的一步。

EDN电子技术设计:请分别从技术和商业的角度,分析RISC-V相对于ARM架构的优势和劣势。

胡振波:

优势非常明显,RISC-V是一种开放的架构,从 历史 的经验来看,开放的生态一定会比封闭的好。RISC-V技术是后发技术,所以能够总结前人的经验教训,做到相对简洁和干净。

但是,劣势也很明显,由于RISC-V诞生时间太短,相关的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE)以及其它生态要素还在发展。目前RISC-V具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境,这是RISC-V的巨大优势,但是开源版本相比ARM的商用编译器和IDE而言,还颇有差距。

RISC-V必须依靠强有力的商业玩家来长期支持和推进,方能得到持续发展。目前从全世界范围来看,在RISC-V技术阵营中,台湾的Andes公司(晶心 科技 )开发的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE)是最为完善和先进的,几乎可以和ARM的工具相媲美。另外,还有很多RISC-V的新创公司(譬如芯来 科技 ),也会 探索 新的商业模式。

EDN电子技术设计:哪些市场应用和产品将会成为RISC-V架构快速发展的驱动力?

胡振波:

从技术的角度来讲,RISC-V架构理论上是能够实现从低功耗处理器内核到支持Linux *** 作系统的高性能处理器内核的全方位产品。譬如,目前美国的SiFive公司以及台湾地区专业处理器IP公司Andes(晶心 科技 )都推出了有竞争力的、支持Linux的RISC-V处理器内核。芯来 科技 目前提供面向低功耗领域的RISC-V处理器内核。

处理器领域的生态建设需要一定的时间,短期内比较容易落地的是物联网和边缘计算领域:

• 由于RISC-V拥有精简、低功耗、模块化、可扩展等技术优势,因此尤其适合对生态依赖比较小的封闭或半封闭产品、深嵌入式或新兴的物联网、包含嵌入式人工智能等应用的边缘计算领域及需要定制化的场景。

• RISC-V能够为物联网行业带来显著的灵活性和成本优势,在未来的20年,物联网和边缘计算领域的处理器内核年出货量预计会达到万亿颗的规模。中国大陆由于拥有几乎全球最大的市场空间,理论上RISC-V会大有可为。

EDN电子技术设计:RISC-V对中国半导体产业的发展会带来哪些影响?

胡振波:

从长远来看,RISC-V对中国半导体产业会产生划时代的意义,主要体现在以下5个方面:

• 通过RISC-V架构摆脱国外的垄断,实现处理器内核的国产自主。这种处理器内核不是闭门造车做出来的,而是拥有全世界认可的主流架构和主流生态。

• 通过RISC-V可以极大地加强我国处理器IP话语权。IP产业处于行业最上游,远离其它产业,并没有得到产业和国家的重视。RISC-V给了中国IP产业机会,虽然目前我国在RISC-V上仍然落后,但相对于其它IP技术,落后并不太远。

• RISC-V可以推动创新和差异化。由于RISC-V的开放、简洁、可扩展以及低成本,可以给终端应用市场带来巨大创新。

• RISC-V可以明显降低芯片研发成本。RISC-V的产业链日趋完善,从处理器内核到硬件设计、 *** 作系统、开发工具、基准测试以及解决方案,全产业链具备完整性,使得行业可以均摊一切成本。

RISC-V的逐渐普及在一定程度上促进了行业本土化的发展,创造了更多行业机会,为产业界和学术界积累大量CPU人才。

EDN电子技术设计:您认为哪些因素会妨碍中国IC设计公司采用RISC-V架构?

胡振波:

以下三个主要因素会起到妨碍作用:

首先,ARM在中国影响力巨大。在芯片处理器内核方面,由于中国长期缺乏自主的通用处理器内核,几乎都是购买国外的ARM处理器内核,形成了习惯。对于RISC-V这样一种新架构的出现,很长一段时间内人们持怀疑态度。ARM在中国还成立了合资公司(全球唯一的国家),所以ARM在中国市场尤其显得强势,这使RISC-V在中国的传播相比别的国家显得非常缓慢。

其次,RISC-V被误导为免费。RISC-V架构是一种Free的指令集架构,准确地说Free应该理解为“自由“而不是“免费”,指令集架构也不是一款具体的处理器内核。大多数人对于处理器的一些基本概念并不了解,将RISC-V与“一款免费开源的处理器“划上等号,而免费往往是劣质的代名词。这种误导严重影响了RISC-V在中国的正常传播和发展。

最后,RISC-V还被误导为一种全新的设计语言和流程。虽然目前很多开源的RISC-V内核使用的是全新的设计语言和流程,但并不代表RISC-V处理器内核就等价于全新的设计语言和流程。全新的设计语言和流程带来的不确定性和质量隐忧会让IC设计公司(尤其是国内公司)感到排斥和不安,这种误导也会影响RISC-V处理器内核在国内的采纳和传播。其实RISC-V只是一种全新的处理器架构(以及衍生出的新生态),无关乎设计语言和流程。使用工业级成熟、稳健的设计方法更能设计出稳健可靠的RISC-V处理器内核,如芯来 科技 、台湾Andes公司(晶心 科技 )以及其它一些公司使用工业级成熟、稳健的设计方法设计出的RISC-V处理器内核。

EDN电子技术设计:您专门写了一本设计RISC-V处理器的书,请为有志于从事RISC-V架构设计的IC设计工程师和高校学生提几点建议和心得体会。

胡振波:

我认为目前学习RISC-V架构正当时,因为:

RISC-V的开放性使得任何公司与个人均可依据开放的RISC-V架构设计自己所需的处理器。很多科研机构开始使用RISC-V开发处理器,独立的RISC-V处理器IP公司开始出现,一些实力雄厚的巨头(如NVIDIA、三星等)开始使用RISC-V架构开发其自有的处理器内核,可以说是旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。因此,掌握RISC-V架构,会变成一种通用技能,对科研、学习和就业大有裨益。

当前国内CPU产业热潮方兴未艾,x86、ARM、MIPS等传统商用处理器架构在国内呈全面开花之势。龙芯、兆芯、飞腾等资深专业CPU公司在不断突破;华为、展讯等一线大公司也相继开始研发自主的处理器内核;海光、华芯通等新锐纷纷摩拳擦掌。开放的RISC-V架构的诞生,更是为此番繁华增添了精彩。同时,各种人工智能AI处理器也采用RISC-V作为核心,RISC-V的相关知识完全能够应用于AI处理器芯片领域。

综上所述,我认为学习RISC-V正当时。

但是,计算机体系结构相关书籍往往不利于初学者入门,尤其是RISC-V诞生时间太短,全英文版的指令集手册专业性强,晦涩难懂,非常不利于国内用户学习上手。另外很多对RISC-V感兴趣的初学者基本背景知识比较薄弱,需要补足。

为了促进RISC-V在国内的普及,尤其是被广大初学爱好者接受,我撰写了国内第一本关于RISC-V处理器的通俗书籍《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》,详细介绍了相关的基础背景知识,系统通俗地讲述了RISC-V的前世今生,还配套了自己开发的开源蜂鸟E203处理器内核。

目前有关如何使用RISC-V的嵌入式软件开发方面的中文资料仍然欠缺,我撰写的另一本新书《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》也即将上市,相信会在某种程度上缓解这一问题。

EDN电子技术设计:您创立芯来 科技 公司专门开发RISC-V内核,请谈一下公司的商业模式和愿景。

胡振波:

芯来 科技 (Nuclei System Technology Co, Ltd)作为中国大陆本土唯一专注于RISC-V处理器内核开发的公司,是RISC-V基金会银级会员,中国RISC-V产业联盟副理事长单位。

在商业模式上,主要是传统的处理器IP授权模式和面向垂直领域的深度定制模式,同时还在进行一些全新的商业模式 探索 。

我们有两个愿景:一方面,IoT和边缘计算领域的处理器内核IP年出货量会达到万亿颗。如此巨大的市场,我们希望至少这个市场的一部分属于我们本土公司,从而让大多数本土芯片公司用上国产的RISC-V处理器内核。另一方面,目前国内的RISC-V技术力量非常薄弱,希望芯来 科技 能够为RISC-V阵营做出我们中国人应该做出的贡献。

EDN电子技术设计:除了RISC-V内核外,要开发出商用的RISC-V处理器还需要哪些开发工具和环境?

胡振波:

处理器是软硬件的交汇点,所以必须有完善的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE),处理器内核才能够被用户顺利使用起来。

目前RISC-V具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE),这是RISC-V的巨大优势,但是开源版本相比ARM等传统架构的编译器和IDE而言,还颇有差距。

除了开源版本之外,还有专业公司提供的专业版本。目前从全世界范围来看,在RISC-V技术阵营中,台湾的Andes公司(晶心 科技 )开发的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE)最为完善和先进,几乎可以和ARM的工具相媲美,这一点也值得我们去学习。

延伸阅读:

RISC-V真的是中国芯片实现自主、可控、创新和繁荣的希望吗?


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