全球首个RISC-V OoO CPU面世，RISC-V魅力何在？

2019年10月31日，SiFive公布了IP产品的一个里程碑，因为他们展示了其有史以来第一个乱序的CPU微体系结构，并承诺在现有RISC-V内核上实现显着的性能飞跃，并提供与Arm产品相比具有竞争力的PPA指标。

说起SiFive这个公司，其实很有意思。SiFive中国是在去年8月份成立的，与其他跨国企业的做法不一样的是，SiFive中国是一个独立公司，在中国独立运营，并非SiFive的子公司。它有自己的董事会，有自己的管理团队，未来它可以独立接受投资，也包括来自中国的投资。但同时也跟SiFive有关系，如提供IP还有其他方面的技术。

SiFive于2017年发布了U54系列，这是该公司第一个能够运行完整 *** 作系统（例如Linux）的成熟CPU IP。

讲回正题，全球首个RISC-V处理器CPU，到底是一个什么东西？为什么RISC-V架构如此受追捧？

全新的RISC-V OoO CPU：U8面世

到目前为止，如果我们想基于新的ISA设计新的CPU，则首先要从小处着手，然后进行迭代，然后继续为设计增加更多的复杂性，这相对来说还不足为奇。SiFive的U5和U7系列相对来说CPU微体系结构较为简单。与Arm的低端和微控制器内核相比，它们能提供一些非常具有成本效益的选择和替代方案，但实际上并不能满足需要更高性能的更复杂工作负载的任务。

但新的U8系列通过大幅改善新的微体系结构，其性能比U54和U74高出5到4倍，这是我们行业中极其罕见的性能提升。

SiFive针对U8系列的设计目标也非常简单：直接对标Arm Cortex-A72，U8系列的目标是在性能上不相上下，并且在只有对手一半面积的同时提供1.5倍的更高的电源效率。当然，拿A72来比，还是有点“欺负”老产品的意味，不过SiFive的PPA目标相对较高，这意味着U8应该比Arm的最新一代内核更具竞争力。

RISC-V魅力何在？

顾名思义，RISC-V是RISC的第五个版本。RISC，即“精简指令集计算机”，是图灵奖得主John L. Hennessy和David A. Patterson对行业的重大贡献，由加州大学伯克利分校于1980年发布。芯片指令集帮助计算机软件与底层硬件设备通信，是计算机的基本组成部分。

我们先看看全世界对RISC-V的态度：

全球第一大硬盘产商西部数据（Western Digital）将以每年10亿到20亿颗的预期来推动RISC-V,逐步完成全线产品迁移到RISC-V定制架构；

MicroSemi提供基于Risc-V+Linux+CNN加速的AI解决方案；

印度政府则大力资助基于RISC-V的处理器项目，使RISC-V成为了印度的事实国家指令集；

RISC-V基金会的会员已经增加到150多个，大学、科研院所和企业大量使用或评估基于RISC-V的应用，参与度之高，覆盖面之广，盛况空前；

指令集架构的生态链正在成长和完善，工具链、RTOS/Linux *** 作系统的移植等工作都取得关键突破。

无论模块化指令集“能屈能伸”，还是甩掉向后兼容 历史 包袱“无病一身轻”，再到40多条基本指令“大道至简”，且使用BSD License开源协议彻底开放，RISC-V的种种优势，宛如指令集纷繁万象中的一股春风。

早在去年，就有很多公司开始量产基于RISC-V的芯片，例如国内的嘉楠云智和华米等，他们做RISC-V芯片较早。行业人士当时也预计其他很多做RISC-V芯片的公司可能会在2019年或2020年正式推出基于RISC-V的芯片。

所以，兆易创新带来了GD32V系列开发板。

GD32V系列来袭

近期，业界领先的半导体供应商兆易创新正式推出全球首个基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品，提供完整工具链并持续打造RISC-V开发生态。

GD32VF103系列MCU采用了全新的基于开源指令集架构RISC-V的Bumblebee处理器内核，是兆易创新携手中国芯来 科技 面向物联网及其它超低功耗场景应用自主联合开发的一款商用RISC-V处理器内核。

GD32VF103系列RISC-V mCU提供了108MHz的运算主频,以及16KB到128KB的片上闪存和6KB到32KB的SRAM缓存, gFlash专利技术支持内核访问闪存高速雾等待。Bumblebee内核还内置了单周期硬件乘法器、硬件除法器和加速单元应对高级运算和数据处理的挑战。

GD32V系列新品全部符合工业级高可靠性和温度标准，并提供至少十年的持续供货保证。芯片的静电防护(ESD)防护水平在人体放电(HBM)模式可达5KV，器件放电模式(CDM)可达2KV，远高于行业安全标准，从而适用于复杂环境并让终端产品更可靠耐用。

全新的GD32VF103系列RISC-V MCU即刻上市。立创商城现已同步发售。

2016年11月24日。gd32f470是GigaDevice32f/470系列全新互联型MCU基于168MHzCortex_-M4内核，持续以业界领先的处理效率和丰富的高性能外设接口，为工控和物联网等设备互联需求提供高性价比解决方案。2016年11月24日，业界领先的半导体供应商兆易创新GigaDevice全新发布基于168MHzCortex_-M4内核的GD32F405/407系列高性能互联型微控制器。

国产数字芯片厂商详细信息

下面我们将从核心技术、主要产品、目标市场和应用方案等方面对这30家公司逐一展示。

中科龙芯

核心技术：MIPS授权架构的CPU及生态圈、跨指令兼容的二进制翻译技术。

主要产品：面向行业应用的“龙芯1号”小CPU面向工控和终端类应用的“龙芯2号”中CPU以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯3号”大CPU。

应用领域：网络安全、办公与信息化、工控及物联网等领域，并在政府、能源、金融、交通、教育等行业领域取得了广泛应用。

天津飞腾

核心技术：自研ARMv8架构处理器、片上并行系统(PSoC)体系结构。

主要产品：高性能服务器CPU(腾云S系列)高效能桌面CPU(腾锐D系列)高端嵌入式CPU(腾珑E系列)三大系列。

应用领域：国内政务办公、装备制造、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域。

海光信息

核心技术：AMD授权X86指令集架构、“禅定”x86 CPU

主要产品：7000系列、5000系列和3000系列处理器。

应用领域：政府机构和商业服务器应用。

兆芯

核心技术: CPU、GPU、芯片组核心技术。

主要产品：“开先”、“开胜”两大CPU系列。

应用领域: 党政办公、金融、教育、医疗、交通、网络安全、能源等行业。

申威

核心技术：申威64自主可控架构

主要产品：SW1600/SW1610 CPU。

应用领域: 党政、军事、超算、服务器和桌面电脑。

华为海思

核心技术：ARM v8架构授权、达芬奇架构NPU

主要产品：鲲鹏920、麒麟系列应用处理器、升腾AI芯片。

应用领域：服务器、手机、智能终端。

紫光展锐

核心技术：5G通信、AI平台

主要产品：虎贲T7520/T7510/T710系列手机应用处理器、W517/307系列智能可穿戴处理器、春藤系列物联网芯片。

应用方案：5G、AIoT、智能语音、智能穿戴、平板电脑、工业互联网

目标市场：手机、可穿戴设备、工业物联网、 汽车 电子、功率电子。

瑞芯微

核心技术：ARM内核高性能应用处理器、智能语音

主要产品：RK35系列、RK33系列、RK32系列、RK31系列RK30系列、RK18系列、RK MCU系列、RK Power系列、RV11系列。

应用方案：平板电脑、流媒体应用、商业及工业应用、家居应用、智联网应用、视觉应用、车载应用。

目标市场：智能硬件、手机周边、平板电脑、电视机顶盒、工控等多个领域。

北京君正

核心技术：XBurst 系列 CPU Core (基于MIPS 指令集)、Helix/ Radix系列 VPU、Tiziano图像处理器、君正AIE 算力引擎、ISSI存储技术

主要产品：X2000、X1000/E、X1520、X1500、X1021系列微处理器T40、T31、T21、T30、T20系列智能视频处理器ISSI/Lumissil存储器。

应用方案：智能音频、图像识别、智能家电、智能家居、智能办公、智能视频。

目标市场：生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑、AIoT等领域，以及计算和通信存储市场。

全志 科技

核心技术：智能应用处理器SoC、超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合

主要产品：A系列平板电脑应用处理器、F系列多媒体处理器、H系列机顶盒OTT处理器、R系列智能语音芯片、T系列车规级驾舱信息 娱乐 处理器、V系列视频编解码处理器、MR系列处理器。

应用方案：智能硬件、消费电子、工业控制、家庭 娱乐 、车联网方案

目标市场：智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒，以及电源、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。

景嘉微

核心技术：支持国产CPU和国产 *** 作系统的GPU

主要产品：JM5400、JM7200/7201 图形处理器

应用市场：笔记本电脑、一体机、移动工作站、刀片式主板等桌面办公和工业控制领域。

天数智芯

核心技术：全自研通用计算GPGPU

主要产品：7纳米GPGPU高端自研云端训练芯片

目标市场：计算机视觉、智能语音、智能推荐等AI领域HPC通用计算。

芯动 科技

核心技术：GDDR6高带宽显存技术、4K/8K显示的HDMI2.1技术、国产自主标准的INNOLINK Chiplet和HBM2E高性能计算平台技术

主要产品：智能渲染GPU图形处理器高速32Gbps SerDes Memory 高性能计算/高带宽储存/加密计算/AI云计算/低功耗IoT等芯片。

应用市场：高性能计算/多媒体&汽车 电子/IoT物联网等领域信创桌面渲染、5G数据中心、云 游戏 、云办公、云教育等主流新基建领域。

高云半导体

核心技术：GoAI机器学习平台、蓝牙FPGA系统级芯片

主要产品：晨熙家族GW2A系列 FPGA、小蜜蜂家族GW1N系列SoC

应用市场：通讯、工业控制、LED显示、 汽车 电子、消费电子、AI、数据中心。

上海安路

核心技术：全流程TD软件系统

主要产品：高端PHOENIX(凤凰)、中端EAGLE(猎鹰)、低端ELF(精灵)系列FPGA。

应用方案：LED显示屏、工业自动化、通信控制、MIPI和TCON显示等。

紫光国微

核心技术：Pango Design Suite FPGA开发软件技术、嵌入式FLASH、高安全加密、内嵌ECC。

主要产品：Titan系列FPGA、Logos系列FPGA、Compact系列CPLD智能卡和智能终端安全芯片半导体功率器件超稳晶体频率器件5G超级SIM卡。

应用方案：移动通信、金融支付、数字政务、公共事业、物联网与智慧生活、智能 汽车 、电子设备、电力与电源管理、人工智能。

目标市场：金融、电信、政务、 汽车 、工业互联、物联网等领域。

京微齐力

核心技术：AiPGA芯片(AI in FPGA)、异构计算HPA芯片(Heterogeneous Programmable Accelerator)、嵌入式可编程eFPGA IP核、FX伏羲EDA软件

主要产品：HME-R、HME-M、HME-P、HME-H系列FPGA

应用方案：工业控制、医疗电子、消费类电子、广播&通信、 汽车 电子、计算机与存储、嵌入式应用、人工智能。

目标市场：云端服务器、消费类智能终端以及国家通信/工业/医疗等核心基础设施。

智多晶

核心技术：FPGA开发软件“HqFpga”、 自主研发的FPGA架构

主要产品：Seagull 1000系列 CPLD、Sealion 2000 系列FPGA、Seal 5000 系列 FPGA

目标市场：LED驱动、视频监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等。

成都华微电子

核心技术：可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术。

主要产品：数字模拟混合信号芯片、可编程逻辑器件、ADC/DAC、模拟电路及接口电路系列产品

应用市场：工业控制、通信和安防等。

遨格芯

核心技术：可编程SoC、异构(MCU)边缘计算

主要产品：CPLD、FPGA、MCU-SoC、AI ASIC、MCU。

目标市场：消费电子、工业和AIoT。

晶晨半导体

核心技术：超高清多媒体编解码和显示处理、人工智能、内容安全保护、系统IP等核心软硬件技术

主要产品：多媒体SoC芯片

应用方案：IP/OTT/DVB机顶盒方案、智能电视、智能影像、智能家居、智能商显。

目标市场：智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等，以及IPC等消费类安防市场、车载 娱乐 、辅助驾驶等 汽车 电子市场。

国科微

核心技术：全自主固态硬盘控制芯片、无线数据通信核心技术、AVS2超高清智能4K解码芯片

主要产品：直播卫星高清芯片、智能4K解码芯片、H.264/H.265高清安防芯片、高端固态存储主控芯片、北斗导航定位芯片。

应用方案：智能机顶盒、智能监控、存储控制、物联网

目标市场：卫星广播、无线通信、存储和信息安全、物联网应用领域。

中星微电子

核心技术：组织制定安全防范视频安全数字音视频编解码(SVAC)国家标准、结构化的视频码流、“数据驱动并行计算”架构

主要产品：“星光”数字多媒体芯片、 集成神经网络处理器(NPU)的SVAC视频编解码SoC、SVAC视频安全摄像头芯片、H.264 解压缩芯片、PC摄像头芯片

目标市场：信息安全、图像编码视频安全领域。

澜起 科技

核心技术：高性能DDR内存缓冲控制器、动态安全监控技术(DSC)、异构计算与互联技术

主要产品：DDR2-DDR5系列内存接口芯片、PCIe Retimer芯片、服务器CPU

目标市场：云计算、服务器、存储设备及硬件加速等应用领域。

兆易创新

核心技术：国产SPI NAND Flash工艺技术、基于Armv8-M架构的Cortex-M33内核高性能微处理器

主要产品：NOR Flash、NAND Flash、GD32系列MCU

应用方案：GD25/GD55 B/T/X系列大容量高性能SPI NOR Flash、车载数字组合仪表解决方案、GSL7001光学指纹识别方案

目标市场：工业、 汽车 、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业。

东芯半导体

核心技术：NAND/NOR/DRAM/MCP设计工艺技术

主要产品：中小容量NAND Flash、NOR Flash、DRAM芯片

目标市场：工业控制、通讯网络、消费电子、移动设备、物联网。

芯天下

核心技术：成熟闪存及新型存储技术

主要产品：SPI NOR Flash, NOR MCP, SPI NAND Flash, SD NAND Flash, NAND MCP等。

目标市场：物联网，显示与触控，通信，消费电子，工业等领域。

聚辰半导体

核心技术：串行EEPROM、逻辑加密卡、零漂移轨到轨输入输出运放

主要产品：EEPROM、智能卡芯片

目标市场：智能手机、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电、 汽车 电子、工业控制等众多领域。

恒烁半导体

核心技术：基于NOR Flash的存算一体架构50nm制程的NOR Flash存储

主要产品：SPI NOR flash存储器基于NOR flash的存算一体CIM AI加速芯片基于ARM Cortex的32位MCU

目标市场：可穿戴设备、智能音响、安防监控、物联网IoT、泛在电力物联网、 汽车 电子、消费电子及工业等领域。

得一微电子

核心技术：固态存储控制芯片

主要产品：PCIe SSD主控芯片、SATA SSD主控芯片、eMMC 5.1主控芯片、SPI NAND主控芯片、USB主控芯片

目标市场：通用计算和存储市场，覆盖消费级、企业级、工业级、 汽车 级应用。

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