RISC-V与ARM架构相比有何优势和劣势?

RISC-V与ARM架构相比有何优势和劣势?,第1张

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?

这是因为核心技术必须要掌控在自己手里,高通依靠ARM是因为从一开始到现在高通都没给自家的芯片做个核心。也就是,高通一直都想依靠ARM,认定非依靠不可。高通虽然也对ARM芯片架构作了魔改,自研的成分跟苹果差不多,程度比其他的芯片设计商都高,却跟苹果一样没有脱离该架构,总体上还在依靠着。

至今,连基于ARM这个核心的自研都没有成为一直依靠该核心芯片设计商的主流吧,核心完全不依靠ARM的商用芯片连一款都设计出来。完全可以说,高通一直是在人家的地基上盖房子,自家的房子因为人家的地基不断增高而增高!

而之所以这样做,是因为看到ARM做现成的核心一直为全球现有芯片架构中水平最高的,而且生态水平也是全球最高的,所以才在全球市场上一直处于垄断地位,高通只能选择、必须依靠,根本就不想做他选,否则就肯定会成为芯片设计的落后者。

高通在依靠了ARM这个最底层的东西之后,高通真的就设计出了具有并保持性能高、功耗低领先优势的芯片,成为了全球为数不多的强大芯片设计商之一,成为了全球太多智能手机品牌的主要依靠。高通的确是花够大的钱买来了授权,的确是给自家芯片装上了别人做的核心,却因此而赚来了更大的钱,是ARM公司赚到的所有授权费+所有版税根本就不可比的。当然,ARM成为全球性能强大芯片共同依靠的核心,高通采取了全球芯片设计强企共同采取的做法,说到底,不过是在按照全球统一的产业分工行事,都甘于、乐于成为产业链条上的一环、供应链条上的一节。

中国企业芯片核心当然不能甘于依靠ARM。毫无疑问,中国企业芯片核心依靠“中国的ARM”是必须的,只有这样才会安全,安全了才能实现持续稳定发展,太多的历史事实表明中国企业绝不能在人家的地基上盖房子。到目前为止,中国芯片设计企业还是在依靠ARM这个曾经的英国核心、现今的日本核心,前后都是由美国盟友的公司掌控。有人说中国几乎所有做芯片设计的企业,包括AI芯片、手机芯片、车载芯片和物联网芯片都可能用到ARM的授权。

只是,在眼下和今后的一个时期内,中国芯片设计企业不甘于、不乐于依靠ARM架构也没办法,只因为国内配套企业还没有做出可以媲美的中国核心,我们国内芯片业最缺乏的就是底层技术;好在,美国英伟达对ARM的收购告吹,ARM暂时没能成为美国核心。华为倒是特殊,ARM在2019年之后公开表示停止了对华为的相关指令集架构授权,在2021年4月份又表示“全新一代ARM v9 指令集架构不受相关限制的影响”,应该说再被停止授权的隐忧是明显存在的。那么,中国企业转而去依靠开源的芯片核心RISC-V?这个也不是中国核心,且不说其技术的完善和生态的成熟还需要很长时间。

“授权可用”是X86架构和ARM架构的共同点,也是英特尔和Arm公司的护城河。然而,随着RISC-V的崛起,Arm开始坐不住了,因为开源的RISC-V抢夺的就是Arm的市场。

RISC-V架构和ARM架构其实是宿命之战。ARM架构过去被称作进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine),都是RISC(Reduced Instruction Set Computing ,精简指令集),市场重叠度甚至可以达到100%。
作为精简指令集,RISC-V架构和ARM架构都必将盯着现有的可携带市场以及未来的智能物联网市场。现在是RISC-V蚕食ARM架构的市场,原因在于ARM架构拥有良好的生态系统。然而,在未来这样的优势又能够持续多久呢?

所以,Arm开始着急了。留给RISC-V架构的前路要么是取代ARM架构成为精简指令集的新王,要么被ARM架构彻底边缘化,现有“打官腔”说的“良好共存”想来是万万不会成行的。

Arm自然也不想被温水煮青蛙,每年进步一点点的RISC-V架构现在已经取得了不俗的成绩。

RISC-V联盟在官网上这样讲到,RISC-V是一种开放式ISA(指令集体系结构),为处理器体系结构的创新开创了新纪元。RISC-V基金会由325多家成员公司组成。这是该技术的主要优势。
开源的优势让RISC-V架构吸引了一众有影响力的公司。
我们可以看到,白金会员里面不乏阿里巴巴、三星、美光和谷歌等实力超群的高 科技 公司,而金、银和审计员队列中也有台积电、华为和英飞凌这样在各自领域占据主导地位的大企业。现在这些企业还都是ARM架构的受益者。

当然,这些巨头公司加入RISC-V联盟并非是提前站位然后静观其变,而是投入精力在推动RISC-V走向成熟。

在RISC-V生态中,既有晶心 科技 、Si-Five这样的公司为其打造内核,夯实底层结构,也有阿里巴巴、兆易创新和华米 科技 这样的公司在不断地推出基于RISC-V架构打造的性能领先的处理器产品。

2018年9月17日,华米 科技 正式发布全球智能可穿戴领域第一颗人工智能芯片——“黄山1号”。 “黄山1号”是全球首款集成AI神经网络模块的可穿戴处理器,也是全球首款RISC-V开源指令集可穿戴处理器,拥有AI驱动、闪电性能、苗条功耗三大特点,应用了Always on技术,区别于传统AI,实现了AI从云到端的前移,实时计算无需传输。2019年6月11日,华米 科技 在2019夏季新品发布会上发布了AMAZFIT智能手表2及AMAZFIT米动 健康 手表。AMAZFIT米动 健康 手表正是基于“黄山1号”芯片打造。

2019年7月25日,玄铁910正式发布,这是平头哥半导体成立之后的第一款产品。玄铁910基于RISC-V的处理器IP核,开发者可以免费下载FPGA代码,开展芯片原型设计架构创新。

2019年8月22日,业界领先的半导体供应商兆易创新GigaDevice正式发布基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造RISC-V开发生态。

上述的每一款芯片都极具代表性,而发布时间较为密集,这对于Arm而言已经不是敲醒警钟了,而是警笛长鸣。诚然,就算有了更多的内核以及最新的产品面世,RISC-V架构相较于ARM架构而言还是很稚嫩,毕竟生态系统相差甚远。

中国工程院院士倪光南曾表示,任何一种新兴事物的发展,生态系统的建设是关键。Arm也正是利用这一点在攻击RISC-V架构。但晶心 科技 总经理林志明认为,“这只是给攻击者自己壮胆用的,并没有对RISC-V产生真正的打压,并且,现在攻击开源生态,本身就不会得到任何好处,反倒会产生反作用力。”

令Arm感到恐慌的还有RISC-V未来的潜力,尤其是在智能物联网领域的潜力。在边缘设备的芯片中很多都是以神经网络(NN)硬件进行机器学习,这样就有需求为神经网络配置硬件加速,RISC-V CPU中的ALU(算数逻辑单元) 就可以满足这样的需求。而智能物联网大趋势同样是ARM架构的当下和未来。
在打造RISC-V架构生态系统的过程中,我们可以很明显地感受到一股来自于东方的“神秘力量”,也就是中国芯片公司对于RISC-V架构的推崇和拥护。中国有着巨大的芯片需求,同时中国芯片厂商自己也有需求做大做强,RISC-V架构虽然“军阀割据”但尚未有“一朝天子”,这对于国产芯片厂商而言是莫大的机会。

面对重重危机,Arm已经开始吹响狙击的号角。北京时间2019年10月9日凌晨,Arm宣布在部分CPU内核引入自定义指令功能,即客户能够编写自己的定制指令来加速其特定用例、嵌入式和物联网应用程序。这意味着,从2020年开始,使用Cortex-M33内核及之后的Cortex-M CPU内核系列的所有Arm客户都可以免费使用自定义指令功能。

回顾RISC-V那句话,开源是RISC-V架构最大的竞争力,现在Arm打算让其优势不再。当Arm决定主动出击,此时的RISC-V架构也已经是离弦之箭,进了这“八角笼”只会有一个胜者站着出来。

2012年3月14日,中国上海——ARM公司今天发布了一款拥有全球最低功耗效率的微处理器——ARM Cortex™-M0+处理器。支持ARMv6M 指令集,该款经过优化的Cortex-M0+处理器可针对家用电器、白色商品、医疗监控、电子测量、照明设备以及功耗与汽车控制器件等各种广泛应用的智能传感器与智能控制系统,提供超低功耗、低成本微控制器(MCU)。
ARM Cortex-M0+处理器为物联网发展奠定基础
作为ARM Cortex处理器系列的最新成员,32位Cortex-M0+处理器采用了低成本90纳米低功耗(LP)工艺,耗电量仅 9μA/MHz,约为目前主流8位或16位处理器的三分之一,却能提供更高的性能。
这种行业领先的低功耗和高性能的结合为仍在使用8位或16位架构的用户提供了一个转型开发32位器件的理想机会,从而在不牺牲功耗和面积的情况下,提高日常设备的智能化程度。
Cortex-M0+处理器的特点促成了智能、低功耗微控制器的面市,并为“物联网”中大量的无线连接设备提供高效的沟通、管理和维护。
低功耗联网功能深具潜能,可驱动各种节能和生活关键应用,包括从无线方式分析住宅或办公大楼性能与控制的感测器,到以电池运作、通过无线方式连接健康监控设备的身体感测器。而现有的8位或16位微控制器(MCU)缺少足够的智能和功能来实现这些应用。
半导体行业调研咨询公司The Linley Group高级分析师、《微处理器报告》(Microprocessor Report)高级编辑,Tom R Halfhill表示:“众所周知,不断改进功耗效率、安全性和便利性的物联网将最终改变世界。从自适应室内照明、在线视频游戏到智能传感器和电机控制,无处不在的网络连接几乎对任何事物都是有益的。但是,实现这一切需要极低成本、极低功耗并拥有良好性能的处理器。ARM Cortex-M0+处理器为轻量级芯片提供了32位的强劲性能,适合于各种工业与消费应用。”
ARM Cortex-M0+处理器是以通过硅晶验证(silicon-proven)、低功耗且成功获得超过50件来自半导体领先厂商授权合作的Cortex-M0处理器为基础,再重新设计加入多个重要新特性,包括单周期输入输出(IO)以加速通用输入输出(GPIO)和外围设备的存取速度、改良的调试和追踪能力、二阶流水线技术以减少每个指令所需的时钟周期数(CPI)、已经优化闪存访问,以进一步降低功耗。
Cortex-M0+处理器不仅延续了易用性、C语言编程模型的优势,而且能够二进制兼容已有的Cortex-M0处理器工具和实时系统(RTOS)。作为Cortex-M处理器系列的一员,Cortex-M0+处理器同样能够获得ARM Cortex-M生态系统的全面支持,而其软件兼容性使其能够方便地被移植到更高性能的Cortex-M3或Cortex-M4处理器。
率先获得Cortex-M0+处理器授权的厂商包括飞思卡尔半导体和恩智浦半导体。
飞思卡尔车用、工业与多元市场解决方案部门高级副总裁兼总经理Reza Kazerounian博士表示:“我们非常高兴能够作为主要合作伙伴与ARM加强合作关系,并第一个获得了ARM Cortex-M系列中体积最小、功耗最低的处理器产品的授权。基于Cortex-M0+处理器的新产品将使我们快速成长中的的Kinetis微控制器(MCU)产品线成为业内基于ARM Cortex架构的最具可拓展性的产品组合之一。Cortex-M0+处理器拥有代码复用能力、更高的性能以及优化的功耗效率,能够帮助设计者从已有的8位或16位架构转型使用最新的Kinetis器件,而无须牺牲成本和易用性。”
恩智浦半导体高性能混合信号事业部执行副总裁、总经理Alexander Everke表示:“恩智浦是业界唯一一家采用了完整ARM Cortex-M处理器系列的微控制器(MCU)供应商,我们感到非常兴奋能够将Cortex-M0+处理器加入我们的产品组合。Cortex-M0处理器产品组合已成功获得市场认可,今天已有超过70种元件类型大量出货中,而最新的Cortex-M0+处理器将进一步加速我们进入8位/16位市场。
ARM处理器部门执行副总裁兼总经理Mike Inglis表示:“Cortex-M0+处理器是ARM领跑低功耗领域的又一例证,同时再一次兑现了其推动行业向更低功耗方向发展的承诺。凭借在低功耗技术上的专业性,我们与合作伙伴为定义新处理器开展了紧密的合作,以确保对现今低成本设备的支持,并同时发掘物联网的潜在优势。”
相关ARM技术支持
Cortex-M0+处理器搭配Artisan®七轨SC7超高密度标准单元资料库和电源管理套件(PMK)最为适合,可充分发挥该处理器前所未有的低功耗特点。
Cortex-M0+处理器具备已整合Keil µVision IDE、调试器和ARM汇编工具的ARM Keil™微控制器开发套件的全面支持。作为全球公认的最受欢迎微控制器开发环境,MDK以及ULINK调试适配器系列均支持Cortex-M0+处理器的全新追踪功能。有了这些工具,ARM的合作伙伴能够获得紧密联系的应用开发环境的优势,并迅速了解Cortex-M0+处理器高性能和低功耗的特点。
这款处理器同时也拥有大量第三方工具和实时系统(RTOS)的支持,包括CodeSourcery, Code Red, Express Logic, IAR Systems, Mentor Graphics, Micrium和SEGGER。

兆易创新(GigaDevice)发布了据称是世界上首款基于RISC-V的通用微控制器(MCU), RISC-V是一款面向物联网(IoT)市场的设备。

兆易创新总部位于北京,是国内规模较大的非易失性存储器(NVM)制造商之一。兆易创新同样声称其新推出的GD32V RISC-V微控制器与基于Arm的经典GD32系列单片机“完全兼容”。

兆易创新高管强调,该公司仍是Arm的战略合作伙伴。添加RISC-V行就是为了提供选项。

几个月前,当特朗普开始对包括Arm知识产权在内的西方技术实施出口管制时,中国电子企业加强了对开源RISC-V的共同关注。然而,RISC-V是一种开源技术,不受类似的限制;对于中国制造商来说,它代表着一种易于获得的选择,可以控制自己的技术命运。

中国制造商使用RISC-V的其他例子包括华米 科技 的AI芯片黄山一号、C-Sky Microsystems的RISC-V第三代指令系统架构处理器CK902和RiVAI AI芯片Pygmy。有别人。

RISC-V为用户提供了非凡的空间。中国工程院院士倪广南在兆易创新的发布会上说:“RISC-V基于标准松散BSD (Berkeley Software Distribution)许可。用户可以自由使用design CPU,也可以开发和添加自己的CPU。他们可以扩展指令集,选择公开发布、商业化销售,或者用其他许可协议替换它,或者使用完全封闭的源代码。”

RISC-V提供了灵活性,但随之而来的不可避免的问题是缺乏一个支持生态系统。RISC-V的生态系统相当有限,特别是与基于广泛可用的Arm和X86架构的MCUs相比。这是否会阻碍RISC-V的进一步发展
中国认为,在解决物联网(本质上是一组新兴的嵌入式市场)问题时,缺乏RISC-V生态系统不是一个大问题。物联网市场仍处于发展阶段,碎片化,客户需求多样化。没有一家公司是固定的,所以生态系统支持不是一个问题。在物联网应用方面,与英特尔和Arm相比,RISC-V在移动、台式机和服务器等更成熟的市场上的劣势要小得多。

中国嵌入式软件协会副会长何晓青在会上表示:“在生态环境中,最难做的事情是移动市场,其次是台式机和服务器。物联网生态系统要简单得多。”

新莱 科技 首席执行官胡振波对此表示赞同。“服务器和台式机的软件生态系统是不可逾越的,但在嵌入式领域,软件生态系统并不像人们想象的那么糟糕,”他说。

兆易创新MCUs的第一行将被命名为GD32VF103。这一行的目标是“主流开发需求”。在介绍中,该公司列出了14款103配置。每一个都是建立在大黄蜂108MHz核心设计与原子核系统技术合作。

这14款机型的主要区别在于不同的闪存容量,以及4种不同的包选项。据该公司称,这些产品都已大规模生产和销售。

兆易创新相信它已经建立了“与RISC-V的桥梁”——为那些一直使用基于arm的MCUs进行设计的公司提供了一条快速切换到基于RISC-V的替代品的途径。该公司表示,两个产品系列之间的“完全兼容性”应确保代码的可重用性,“使跨核心MCU的选择和设计”非常方便。兆易创新表示:“这是我们非常领先的、史无前例的创新。”

兆易创新发布的数据显示,GD32VF103系列单片机在最高频率下的DMIPS为153,在CoreMark基准测试中得分为360分,该公司声称比基于GD32 arm的核心快15%,同时消耗了一半的功耗。
兆易创新相信,它在内存技术方面的专长是一个关键的区别。兆易创新EVP和MCU事业部总经理邓宇举了一个例子:“德州仪器从Arm收购了Luminary,但德州仪器的收购并不成功。Luminary没有Flash基因,所以有些产品会有程序问题。但我们有Flash的经验。我们可以确保此类问题不会发生。”

兆易创新保证,GD32VF103的产品开发速度相当快。市场营销总监金光义表示:“用户可以使用手头的开发工具来实现RISC-V。”

这些工具包括基本IDE(集成开发环境)、调试工具、嵌入式 *** 作系统和云解决方案。当然,也有开发板,包括功能齐全的评估板,针对学习板、电机控制开发板、触摸屏开发板、RC电机驱动板等具体场景的入门级指导。

“我们正在与许多供应商合作,包括软件、中间件、集成开发环境、调试下载工具和终端解决方案的供应商。”金说:“仅仅依靠我们的芯片是不够的。它还需要上游和下游。此外,我们提供一个开放的平台,我们有更多的第三方合作伙伴。我们准备开发一个完整的生态系统。

“我们也是第一个。你可以使用RISC-V通用单片机从头开始解决任何问题。

兆易创新已经出货超过3亿MCU,而且出货速度正在加快;从2亿到3亿的时间比之前的1亿到2亿要短。这些数字包括早期基于arm的mcu。

该公司预计明年将达到4亿美元,并在中国市场占据10%的份额。“RISC-V将推动我们的货运。尽管我们仍需关注市场的实际表现,但我们认为这一出货量是可以预期的。”
通过增加RISC-V版本的Arm MCUs,同时保持与Arm的战略合作伙伴关系,并继续销售基于Arm的MCUs, 兆易创新相信它可以摆脱客户的一站式购物。

“终端客户可以实现不同的形式、不同的应用程序、不同的架构和不同的产品。我们已经有了Arm架构产品;RISC-V是分化的补充。“我们是业内第一家进入RISC-V轨道,为客户提供差异化产品的公司。”

该产品线的下一步是增加对无线的支持。“我们希望加入MCU的连接功能,eRF,将在明年发布第一个加入WiFi连接的产品,”Jin说。

GD32VF103系列已经有了实际应用。例如,在GEZ单片机的微热打印机解决方案中,单片机是GD32VF103C8。该方案可应用于销售点(POS)打印机、税控打印机、自动柜员机等嵌入式微型打印机设备。它在展览会上印刷钞票。
另一个例子是基于GD32VF103C8的USB多点触控设备。以下触摸屏采集触摸信息,通过I2C将其传输给主控芯片GD32VF103C8实现触摸 *** 作,同时可识别1-5个触点。有许多特定的应用程序,包括大屏幕交互显示器、交互 游戏 、智能家居等等。

上面的示例是来自IC Superman的空气净化器解决方案,其中GD32VF103C8负责控制负离子、臭氧和电机等外围 *** 作。


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