近期,RISC-V基金会五城巡演来到杭州,阿里巴巴集团作为其白金会员,全程提供关于RISC-V开源架构的技术分享,并邀请RISC-V基金会CEO Calista Redmond到访阿里巴巴集团西溪园区,深入讨论阿里巴巴应用生态与RISC-V芯片生态的对接,共同推动RISC-V技术在国内应用生态的布局和商业化落地。
自诞生以来,RISC-V开源架构就受到广大芯片设计者的关注,并且呈现出高速发展的态势。从最初只在开源社区中受到创客、工程师追捧,到RISC-V基金会已经吸纳了包括谷歌、高通、苹果和特斯拉等主流企业在内的100多家企业会员,RISC-V在当前业界有着非常高的人气值。
坚信以技术驱动的阿里巴巴集团,将快速发展RISC-V CPU开源架构技术,平头哥半导体立足芯片设计行业的上游,为半导体业界加速发展物联网布局助力。
RISC-V五城巡演,助力开展国内开源新生态
历时11天跨越五座城市,在这场由RISC-V与Linux两大基金会合作并开展一系列面向RISC-V架构技术的交流活动中,平头哥带来关于《利用RISC-V生态系统将数据从边缘推向云端》的RISC-V CPU技术分享,与莅临现场的行业观众共同探讨关于RISC-V应用领域的拓展及平头哥生态应用建设等话题。
平头哥半导体进行RISC-V架构技术分享
平头哥蓄势待发,RISC-V必有一席之地
去年9月杭州云栖大会上,平头哥半导体的正式成立,阿里巴巴集团推进云端一体化芯片平台战略发布,开启其在物联网生态持续拓展的又一重大布局。
生态是芯片发展非常重要内容,芯片“越用越好”,“强者恒强”的特点讲的就是生态。生态的发展难度远高于单点技术的突破,它是需要得到市场的广泛认可才行,生态一旦形成,后来者很难在相同的轨道上超越。阿里巴巴是一家以生态见长的公司,无论是淘宝网的商业生态,或是阿里云的技术生态,阿里巴巴始终致力于提供行业基础设施。
随着开源架构简洁、易用的特性和日渐扩大的生态发展趋势,平头哥推出基于开源RISC-V CPU架构的新一代处理器产品,拥有成熟安全处理方案、兼具超小面积及超低功耗的特性,被应用到广泛的嵌入式及物联网领域中。支撑全球芯片产业创新的同时,加大力度投入面向领域的系统芯片平台的研发,针对低功耗MCU、语音识别、机器视觉、无线连接、工业控制和 汽车 电子等领域推出共性芯片平台。
物联网时代下,国内芯片设计企业拥有换道超车的机会
过去数十年,芯片领域面临知识产权受限、生态体系缺失、研发成本高昂、市场需求复杂等诸多挑战,如今蓬勃发展的RISC-V技术,以其开源开放的特性、全球范围内多次流片验证的保证、精简指令降低研发周期和研发成本等优点,为中国芯片行业的加速发展提供了 历史 性机遇。
正如阿里巴巴集团副总裁戚肖宁博士在杭州巡演采访中所表示:“平头哥半导体致力于云计算与物联网芯片的研发,构建端云一体的普惠芯片生态。利用芯片技术优化物理世界数据的产生、加工和使用,与阿里云计算深度融合,打造新一代云与端协同发展的技术体系,在云计算和物联网的两侧同时释放算力。”
今年,平头哥半导体团队将进一步发布更多面向不同应用的嵌入式CPU处理器,积极参与RISC-V开源生态建设,以及二十余项技术标准小组的工作,推动RISC-V技术持续演进。同时也希望RISC-V架构技术在未来更加开放,平头哥将全力协助RISC-V技术在阿里数字经济体中发挥更大作用、为进一步打造全球开源开发生态做出更多贡献。
近日,2020世界物联网大会在北京召开,大会在介绍我国近年来在物联网方面时的成就时,提到我国物联网产值已经占全球的四分之一,5G用户已经突破两亿,这让许多国人都为之骄傲和自豪,纷纷表示我国实在是太优秀了。之所以我国可以在物联网方面有如此巨大的成就,与国家的大力支持、科研人员的努力研发、用户的急切需求以及时代发展的趋势有很大关系。
首先也是最重要的就是近年来我国在支持物联网产业发展上提供了很多支持,出台了一系列政策来鼓励各个不同领域的企业共同发展物联网,我们每个人都可以看到国家在相关方面付出的巨大努力,以及推进物联网领域所做的很多实实在在的事情。
科研人员在任何时代都是非常重要的,物联网的发展也是如此,如果没有他们日以继夜的研究和设计,我国的物联网产业就不可能发展的如此之快,质量也不会这么好。可以说,科研人员为我国的物联网产业发展做出了巨大的贡献,而且他们依然在继续着。
随着人们生活水平的不断提高,很多传统的工作、生活以及娱乐方式也逐渐被淘汰掉。人们也非常希望物联网产业可以快速的发展起来,以满足生活的多样化,毫无疑问,用户为我国物联网产业的发展提供了很大的保障。
物联网产业的蓬勃发展和繁荣是必然的趋势,这是所有人都公认的事实并且无法改变的。只有抓住物联网,才能抓住未来很长的一段时间,这也是所有人都认可的事情。所以我国的物联网产业发展如此之快是可以预见的。相信在将来的时间里,物联网会走进千家万户,给更多的人提供更好的服务。
2006至2020年,物联网应用从闭环、碎片化走向开放、规模化,智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。中国物联网行业规模不断提升,行业规模保持高速增长,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。
截至到2019年,我国物联网市场规模已发展到15万亿元。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。
近年来,我国政府出台各类政策大力发展物联网行业,不少地方政府也出台物联网专项规划、行动方案和发展意见,从土地使用、基础设施配套、税收优惠、核心技术和应用领域等多个方面为物联网产业的发展提供政策支持。在工业自动控制、环境保护、医疗卫生、公共安全等领域开展了一系列应用试点和示范,并取得了初步进展。
目前我国物联网行业规模已达万亿元。中国物联网行业规模超预期增长,网络建设和应用推广成效突出。在网络强国、新基建等国家战略的推动下,中国加快推动IPv6、NB-IoT、5G等网络建设,消费物联网和产业物联网逐步开始规模化应用,5G、车联网等领域发展取得突破。
政策推动我国物联网高速发展
自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来,国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。
以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,通过对人、机、物的全面互联,构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系,是数字化转型的实现途径,是实现新旧动能转换的关键力量。
我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间
自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长,增速一直维持在15%以上,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。
虽然我国物联网发展显著,但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家,其中中小企业占比超过85%,创新活力突出,对产业发展推动作用巨大。
物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域,创新活动日趋活跃,创新要素不断积聚。
物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。
在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下,2020年GSMA移动经济发展报告预测,2019-2025年复合增长率为9%左右,2020年中国物联网行业规模目标16亿元,按照目前物联网行业的发展态势,十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年,中国物联网行业规模将超过27万亿元。
未来物联网行业将向着多元方向发展
标准化是物联网发展面临的最大挑战之一,它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣,还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场,类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。
合规化同样是当下物联网面临的问题之一,特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词,各种用户数据泄露或被滥用的事件频发,特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。
因此在未来,我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定,,用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。
安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击,在未来,以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注,特别是某些特定的基础行业,如医疗健康、安全安防、金融等领域。
多重技术推动物联网技术创新
从技术创新趋势来看,物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破,NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长,服务支撑能力迅速提升;
区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网,为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动,物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。
—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》
马云在所作的“物联改变世界”演讲中说——今天的阿里巴巴,是18年前就决定了的,因为我们的团队相信而看见,因为我们相信未来,江苏2009年就开始物联网的探索,2009年阿里巴巴启动云计算。双方坚持8年才有今天,这只是概念?还记得上个世纪关于能源时代的讨论吗?人类目前就是进入数据时代,江苏和浙江双剑合璧,云计算和大数据联手,没有智能的物联网是植物人,机器得像人一样去学习,机器和人不会形成竞争,机器越来越会像人,人下围棋,失败后沮丧?只要是说得清楚的东西,机器一定比人聪明,人不用沮丧。人必须做机器做不到的事情,未来数据成为最重要的生产资料。计算能力将成为强大生产能力。互联网本身是一种生产关系。新零售、新制造、新金融、新技术、新能源,将倒逼整个社会改革,企业是最重要的推动力量。必须学会自己革自己的命,技术和创新成为社会进步的主要力量。未来是MADE IN INTERNET。制造业会变成一种服务业。未来的企业将是一种现代服务业企业。计算、数据、智能,会将人对外部世界的感知天赋彻底激发,更高级的文明也许早就具备这能力。所以,也许对照人一样去找外星人,是找不到的!未来一二百年,挖掘人类内心世界的智能研究会有重大突破。人类活更长寿命绝不是幻想好多金句、有趣的料,来不及记,录下来,今天人类要思考的是如何面对未来,所以庆幸这个会在无锡开,所面对的环境是最宽松,政府管理创新的能力是非常重要的,没有人是未来的专家,要相信年轻人隐私、安全……这些物联网衍生问题我们的后代一定能比我们解决得好。
9月10日无锡太热闹了!全世界的目光聚焦!2017世界物联网博览会今天起举行!上午举行的峰会上,马云等业界大咖带来了精彩演讲
马云是最后登场的,但因为这一年来马云多次出现在与无锡相关的行业场合、阿里巴巴集团也和无锡有了诸多合作,所以特别引人关注。马云登台前,就从在场嘉宾的朋友圈里,搜罗到了不少马云的“踪影”。
马云无疑是最成功的网络商人之一。他把他的经验和未来的事情都说出来来。
除了在电子消费市场狂飙突进,展锐5G技术 探索 和应用,于物联网(IoT)生态构建层面,布局更广、速度更快且相对前者的现状而言,竞争力更强。9月16日,展锐和11家物联网模组和方案商签署5G合作协议。这显示出这家目前国内除了海思(Hisilicon)之外唯一拥有消费级(5G移动SoC)和工业级(物联网)芯片设计能力的芯片商,正在加快物联网应用生态的搭建速度。
从展锐对自身商业定位“数字世界的生态承载者”角度观察,不难发现,在5G时代,展锐更侧重底层数字通信技术的生态聚合对物联网的支撑能力。
整体上,展锐的商业定位由三大底座技术支撑:马卡鲁通信技术平台, AIactiver技术平台和先进半导体技术平台。
展锐正在两个方向——消费级5G SoC移动及基带以及工业级物联网芯片设计——与高通、联发科、海思和苹果等芯片商展开正面“竞合”。
展锐消费级5G SoC移动芯片设计水平和市场主流旗舰级顶尖竞品的差距,已从10年缩短至1年。在各类消费级终端出货量上,展锐的同比增幅因基数较低而显得璀璨夺目。展锐4G移动芯片也开始为荣耀和realme等主流智能手机商大规模采用。
除此之外,展锐在4G/5G技术的主场——物联网,斩获同样颇为耀眼。
根据市场研究公司Counterpoint近日发布的第二季度全球蜂窝物联网市场跟踪报告,展锐在物联网领域依然延续高速增长:2021年第二季度,展锐是全球前五大蜂窝物联网芯片厂商中唯一一家同比增速超过100%的玩家。
在NB-IoT、Cat1和5G等物联网全场景各个领域,展锐在高速推进,并于中国、欧洲、印度、中东和非洲和拉美等区域,蜂窝物联网芯片出货量均位列当地芯片供应商前三。
展锐高级副总裁、工业电子BU总经理黄宇宁说,“工业电子BU自2019年成立以来,顺应了工业与 社会 数字化转型中对连接和计算的刚需,整体业绩连年翻番。”
展锐CEO楚庆认为,5G技术专为“万物互联”而生。即使是智能手机,也是物联网的一部分,有别于工业物联网,智能手机终端属于C端消费级场景。
自2019年进入“5G”元年至今,物物连接的规模快速扩容。
据黄宇宁预计,2023-2024年,支持5G R17技术规范的RedCap(低容量:Reduced Capacity)特性设备将得以普及,这将进一步提供超高密度的连接容量,真正实现将“每一块石头都连上网”。
5G万物互联网络的价值和连接数量的关系是什么?
根据梅特卡夫定律(Metcalfe's law):网络的价值与联网数量的平方成正比。有别于一般的资源,分享使用的人越多,每个人得到的资源就越少。依靠连接构建的网络则恰恰相反,使用的人越多,网络的价值越大。
黄宇宁说,“可以想象,拥有30亿-50亿甚至 500亿个连接的网络价值能有多大?!”
超量的IoT连接,叠加“端边云”的智能计算,数字世界和物理世界的边界将被打破,数字化红利也将从消费领域扩展到 社会 的各个基础行业,包括5G在内的全场景通信技术,将完成从个人到工业体系再到整个 社会 的智能化升级。
当前,IoT蜂窝通信网络呈现出四代技术并存的局面。
2G/3G正在加速向4G/5G转网,4G阶段出现为物联网场景做“预热”的通信标准,如NB-IoT低功耗广域物联网和Cat1中速广域物联网等,这些标准的特性是“人联网”。
5G通信技术,是为物联网而生的首个通信制式,除了“人联网”,还实现了“物连物”。
在5G三大场景中,eMBB(Enhanced Mobile Broadband)最先实现商用,侧重追求极致大宽带移动通信体验;uRLLC(ultra-Reliable and Low Latency Communications)提供极低时延和高可靠性,是5G面向行业连接应用的关键手段;mMTC(massive Machine Type of Communication),即海量机器类通信,专为构建万物互联而生。
基于展锐在全场景通信技术领域长期的技术沉淀,展锐能为多样化的连接(尤其是工业级IoT)提供技术支撑:从十米到十万公里距离的连接,展锐有较为完整的商用连接技术和产品体系。
比如5G R15 eMBB场景,展锐研发了业内首款同时支持载波聚合、上下行解耦和超级上行等技术的5G调制解调器。
R15 eMBB实现了5G基本功能,保证5G“能用”:但是,虽然R15的网络传输速度在目前应用最广泛,但该版本只解决了传输数据的问题,做不到终端精度控制,这需要R16加以解决。
R16标准完善了uRLLC和mMTC特性,让5G从“能用”进化到“好用”,加速5G在工业、 汽车 、能源、医疗和公用事业等行业领域的规模应用,使5G成为推动经济 社会 数字化转型的重要抓手。
7月30日,展锐和中国联通完成全球首个基于3GPP R16标准的5G eMBB+uRLLC+IIoT(增强移动宽带+超高可靠超低时延通信+工业物联网)端到端的业务验证。
9月16日,展锐与联通数科联合官宣基于唐古拉V516(5G)平台,在5G物联网领域开展战略合作,共同面向5G工业互联网重大机遇,推进5G R16技术发展和商用加速向纵深落地。
展锐5G R16 Ready的关键特性,主要功能是实现了5G更好地支持垂直行业应用,为工业装备、钢铁制造、交通港口、矿产能源、医疗 健康 等领域带来数字智能技术变革。
除了5G,在中低速物联网技术应用场景,展锐也有所布局,如在公网对讲机领域,展锐份额接近80%,云喇叭市占率为70%,OTT(Over The Top)领域Wifi份额有60%,市占率第一,在快递车充电换电领域,展锐产品份额占比近60%。
与业内通行做法一样,展锐在构筑4G/5G物联网技术和应用体系时,也采取了与上下游合作伙伴联合的方式。
这种联合,就技术层面看,分为两层:一是在最新5G通信技术版本方面于中国联通单独合作;二则是基于成熟的5G通信技术版本,与更广泛的生态合作伙伴建立战略关系。
比如9月16日,除了官宣和中国联通在新一代5G通信版本R16方面的深度合作,展锐还与包括鼎桥通信、广和通、海信通信、通则康威、讯锐通信、移远通信和有方 科技 等11家物联网模组和方案解决商,基于唐古拉V510(5G)平台做了战略联合发布。
展锐唐古拉V510是已成熟商用的5G基带芯片平台,支持5G网络切片等多项5G前沿技术,可广泛适配全球移动通信运营商的网络,能满足5G发展阶段中的不同的通信和组网需求。
为物联网提供通信技术、算力和芯片,探究展锐的商业目标,不难发现,展锐希望围绕芯片应用平台构筑产业生态,通过提供算力和通信技术能力,改造产业链,进而拓展全新业务空间。
华尔街见闻了解到,展锐的产业目标是成为“全场景物联芯片解决方案技术服务商”,其商业定位确立为“数字世界的生态承载者”。
此项定位由三大底座技术支撑:马卡鲁通信技术平台, AIactiver技术平台和先进半导体技术平台。
据展锐高级副总裁夏晓菲解释,马卡鲁技术平台将调制解调器(Modem)、射频(RF)收发器及射频天线模块集成为统一的5G解决方案,在支持3GPP协议演进的同时,能针对5G典型高价值特性,开发网络驱动单元,以提供一栈式解决方案包。
马卡鲁技术平台的能力,主要集中在为港口、钢铁、矿区和制造等垂直行业客户,包括智能机、智能穿戴和AR/VR等消费应用,提供低时延、高精度和安全可靠的连接体验。
5G行业应用将分阶段实现商业化落地,这已是业界共识。夏晓菲说,“马卡鲁通信平台能在不同阶段支撑产业变革。”
华尔街见闻了解到,展锐马卡鲁通信技术平台的技术设计路径分三个阶段:2019年为5G元年,eMBB技术得以落地,5G FWA(Fixed Wireless Access:固定无线访问)/CPE(Customer Premise Equipment:信号转换器)和5G视频监控为典型的大带宽应用得到初步应用。
其次,5G To B应用逐步实现规模复制,同时更深入垂直行业。机器视觉、工业网关、AGV(Automated Guided Vehicle:自动导引车)小车及无人机等典型行业应用具备适应性高、通用性强等特点,有机会率先实现千万级规模复制。
以5G R16新版通信技术标准为代表,将有效满足智能电网/制造/交通/医疗等行业的差异化需求。此阶段具有更高性能、更广连接和更安全可靠的特性。
马卡鲁通信技术平台具备R16的技术能力,故而能推动5G技术真正进入生产核心环节,从而为工业40提供技术保障。
技术的演进永无止境。
虽然R16最先落地的三种能力——超低时延、超高可靠和更低能耗进一步夯实工业40的技术基础,R16的其他技术能力还没完全落地,但展锐已在参与推进R17版的技术标准制定。
华尔街见闻获悉,5G终端向末端节点渗透,需要更精简的终端解决方案。在3GPP R17讨论轻量版5G时,展锐认为合理的带宽范围是20MHz,这个主张已成功被标准采纳。
通过对工业I/O节点的带宽、时延、性能需求分析,展锐在天线数、MIMO(Multi Input Multi Output:无线扩容和增频技术)层数、BWP带宽等方面做了精确的精简,从而实现更高的灵活性。
同时,通过增强的非连续接收特性(eDRX:Discontinuous Reception),采用更长的休眠模式,让特定的物联网终端得到更高的续航能力。
通过这些关键技术,马卡鲁平台将彻底实现从网关到I/O节点的全场景覆盖,而这也是 AIactiver技术平台的能力,能实现5G技术对生产全流程的改造。
值得一提的是,今年2月展锐成为荣耀芯片套片供应商。
什么是套片?
单独的芯片无法在终端硬件体系中发挥作用,必须做成套片形式。这就涉及了展锐第三大技术底座——先进半导体技术平台。
这个技术平台的支柱是工艺制程和封装,展锐提供整体套片方案。
简单来说,套片包括SoC、射频和电源芯片(PMIC)等。根据芯片集成度、功耗和数模混合架构的不同需求做各类芯片组成,最终通过封装技术做成集成度更高、无线性能更优的解决方案。
华尔街见闻了解到,展锐正在持续投入SiP(System in Package:系统封装)技术。其成果是通过SiP技术,将LTE Cat1整个方案的尺寸,做到了一元硬币大小。
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