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國(guó)內(nèi)首家!平頭哥剛剛宣布開源RISC-V內(nèi)核MCU芯片

時(shí)間:2019-11-12 19:03來源:網(wǎng)絡(luò)整理 瀏覽:
雷鋒網(wǎng)消息,平頭哥剛剛在烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上宣布開源MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái),這是國(guó)內(nèi)首家開源芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的公司,也是平頭哥繼玄鐵910、無劍SoC、

雷鋒網(wǎng)消息,平頭哥剛剛在烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上宣布開源MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái),這是國(guó)內(nèi)首家開源芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的公司,也是平頭哥繼玄鐵910、無劍SoC、含光800之后的又一款新品。

開源MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的目標(biāo)群體包括芯片開發(fā)者、IP供應(yīng)商、高校及科研院所等,開發(fā)者可以基于該平臺(tái)設(shè)計(jì)面向細(xì)分領(lǐng)域的定制化芯片,IP供應(yīng)商能夠研發(fā)原生于該平臺(tái)的核心IP,高校和科研院所則可開展芯片相關(guān)的教學(xué)及科研活動(dòng)。

國(guó)內(nèi)首家!平頭哥剛剛宣布開源RISC-V內(nèi)核MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)

國(guó)內(nèi)首個(gè)開源芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)

MCU 芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)包含處理器、基礎(chǔ)接口IP、操作系統(tǒng)、軟件驅(qū)動(dòng)和開發(fā)工具等模塊。這個(gè)開源平臺(tái)搭載玄鐵902處理器,提供UART、SPI、I2C、Timer、PWM等多種IP以及驅(qū)動(dòng)。其中,玄鐵902基于RISC-V架構(gòu),兼容RV32EMC指令集,采用2級(jí)極簡(jiǎn)流水線,適用于對(duì)功耗和成本極其敏感的IoT應(yīng)用。

2019年8月,平頭哥發(fā)布了一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)無劍,無劍能夠提供穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)平臺(tái)和驗(yàn)證平臺(tái),在測(cè)試、流片等環(huán)節(jié)幫助用戶節(jié)約大量成本和時(shí)間,將芯片設(shè)計(jì)成本和設(shè)計(jì)周期壓縮50%以上。此次開源的MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)屬于無劍平臺(tái)基礎(chǔ)組件,平頭哥希望通過這種方式,把芯片設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)共性能力共享給整個(gè)行業(yè)。

在開源平臺(tái)上,用戶不需要斥巨資作前期投入去設(shè)計(jì)基礎(chǔ)組件IP,要做的是專心定義好碎片化的場(chǎng)景和需求,把面向領(lǐng)域的功能IP設(shè)計(jì)好、驗(yàn)證好,快速完成芯片量產(chǎn)。

平臺(tái)開源代碼包括基礎(chǔ)硬件代碼和配套軟件代碼兩部分,現(xiàn)已公布在GitHub開源社區(qū)。

國(guó)內(nèi)首家!平頭哥剛剛宣布開源RISC-V內(nèi)核MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)

32位MCU能做什么?

MCU和開源并不新鮮,但把MCU平臺(tái)開源卻有不一樣的意義。MCU(Microcontroller Unit)中文可以譯為微控制單元,又稱單片微型計(jì)算機(jī),與計(jì)算機(jī)類似,MCU有CPU、內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、USB等接口。上世紀(jì)七十年代,英特爾推出了一款功能有限的8位MCU。如今,MCU已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。比如在汽車領(lǐng)域,平均每輛汽車需要使用70顆以上的MCU,高端豪華車使用的MCU數(shù)量可能高出一倍多,并且,隨著汽車智能化的發(fā)展,每輛汽車搭載的MCU數(shù)量還將增加。

不過,不同產(chǎn)品需要不同數(shù)量的MCU,性能也有高低之分。8位MCU在很長(zhǎng)一段時(shí)間統(tǒng)治著市場(chǎng),市調(diào)公司Gartner在2014年全球微控制器市占率分析報(bào)告中指出,全球首款8位MCU推出42年之后,其市場(chǎng)份額仍高達(dá)39.7%,高于16位MCU 21.8%和32位MCU 38.5%的市占率。

直到2015年,MCU市場(chǎng)才發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)折。IC Insights 2015年的市場(chǎng)研究報(bào)告顯示,2015年全球MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到168億美元,出貨量為255億顆。32位MCU出貨量超過4位、8位、16位MCU出貨量的總和,而且未來幾年將保持30%左右的高速增長(zhǎng)。

這種轉(zhuǎn)變非常重要的推動(dòng)力就是物聯(lián)網(wǎng)以及汽車電子的需求。與計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)相比,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要的功能并不是計(jì)算,而是實(shí)現(xiàn)傳感、通信、下達(dá)控制指令等功能,但隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備智能化水平的提升,計(jì)算的需求也更高,這也就可以理解32位MCU在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用高于8位和16位MCU。

平頭哥將適用于AIoT時(shí)代的MCU稱為新一代MCU,具備AI能力和云端接入能力是它們與傳統(tǒng)MCU芯片最大的不同。在AIoT時(shí)代,絕大部分IoT設(shè)備都需搭載下一代MCU芯片。IC Insights就預(yù)測(cè),2016-2020年間32位MCU的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合年增長(zhǎng)率為17.6%,復(fù)合年增長(zhǎng)率為25.6%,遠(yuǎn)高于32位MCU市場(chǎng)整體10%的增長(zhǎng)。

新一代MCU平臺(tái)開源的意義何在?

但是,物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)一個(gè)非常顯著的特點(diǎn)就是應(yīng)用的多樣化。也就是說,物聯(lián)網(wǎng)特別是融合AI技術(shù)的AIoT市場(chǎng),將會(huì)出現(xiàn)許多非常多樣的產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)、通用的32位MCU不能滿足所有AIoT應(yīng)用低功耗、低成本的需求,定制化MCU的重要性就突顯出來。不過,芯片行業(yè)有長(zhǎng)周期、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特性,想要定制一款芯片難度非常大。

此時(shí),開源看起來是個(gè)不錯(cuò)的選擇。中科院計(jì)算所研究員、先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究中心主任,中國(guó)開放指令生態(tài)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)包云崗指出,關(guān)于降低行業(yè)門檻,互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有個(gè)比較成功的經(jīng)驗(yàn)是開源軟件。他在CCF主辦,雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))、香港中文大學(xué)(深圳)承辦的CCF-GAIR 2019上演講時(shí)提到,開源軟件能把互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的門檻降低,用戶可以很容易地構(gòu)建一個(gè)APP,90%可以使用開源代碼,用戶只需要寫10%,甚至更少的代碼就可以完成自己的功能,實(shí)現(xiàn)想要做的業(yè)務(wù)。此外,開源軟件還提升了互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的技術(shù)自主能力,讓他們有能力去IOE,在軟件層次上不像芯片那樣受制于人。

包云崗表示,芯片領(lǐng)域如能借鑒這種開源理念,芯片開發(fā)迭代的周期就可能從年變成月甚至周,成本也可能從千萬億級(jí)降到百萬甚至十萬級(jí)。

“但現(xiàn)在要做到這點(diǎn)很難,因?yàn)殚_源芯片存在一個(gè)死結(jié):芯片開發(fā)投入很大,投入那么多做出來的設(shè)計(jì)、芯片、IP,不會(huì)愿意拿出來開源共享;所以用戶只能高價(jià)購買IP,還要進(jìn)行IP集成驗(yàn)證以降低風(fēng)險(xiǎn),這個(gè)環(huán)節(jié)也需要很大投入?!?/p>

國(guó)內(nèi)首家!平頭哥剛剛宣布開源RISC-V內(nèi)核MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)

但他相信,我們有可能在開發(fā)環(huán)節(jié)打破死結(jié)。在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,開發(fā)環(huán)節(jié)有些新的趨勢(shì)正在出現(xiàn)。其中一個(gè)大的背景,便是AIoT場(chǎng)景帶來的很多新機(jī)遇。

這樣看來,平頭哥開源MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)就有可能打破這種死結(jié)。根據(jù)官方的說法,平頭哥共享芯片設(shè)計(jì)能力以及量產(chǎn)能力,是希望改變芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的基本流程,讓芯片設(shè)計(jì)企業(yè)更加專注于IP設(shè)計(jì),尤其是面向領(lǐng)域的、有競(jìng)爭(zhēng)力的IP設(shè)計(jì)。

特別是,從RISC-V內(nèi)核開源開始,硬件開源已經(jīng)成為一種趨勢(shì)和潮流。PC時(shí)代和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,所有技術(shù)都由芯片公司和OS公司引領(lǐng),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也由幾家大公司定義。這種格局的優(yōu)勢(shì)在于開發(fā)便利、生態(tài)建立迅速,但也存在巨大劣勢(shì),比如資源過度集中,產(chǎn)品形態(tài)非常有限,創(chuàng)新設(shè)計(jì)越來越少。

RISC-V指令集本身就開源,并且其最大的特點(diǎn)就是可擴(kuò)展性,可以針對(duì)不同的場(chǎng)景和性能需求進(jìn)行定制,從這個(gè)角度來說,平頭哥開源基于RISC-V內(nèi)核的MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)能夠降低想要進(jìn)入AIoT市場(chǎng)開發(fā)者的門檻。

開源背后的平頭哥模式

自去年云棲大會(huì)宣布成立以來,平頭哥先后發(fā)布三款產(chǎn)品,今年7月發(fā)布高性能RISC-V架構(gòu)處理器玄鐵910,8月和9月又接連發(fā)布SoC芯片平臺(tái)“無劍”、云端推理芯片含光800,“端云一體“產(chǎn)品系列雛形初顯。

平頭哥之所以能夠快速推出多款芯片,一方面是有阿里巴巴集團(tuán)在軟硬件方面的積累,另一方面,平頭哥整合了達(dá)摩院和去年收購的中天微。中天微是成立于2001年的芯片公司,以32位高性能低功耗嵌入式CPU、芯片架構(gòu)授權(quán)為核心業(yè)務(wù),在被收購前就已經(jīng)有7億片芯片的出貨量,應(yīng)用于智慧城市、智慧家居、多媒體等領(lǐng)域。

顯然,平頭哥并沒有用傳統(tǒng)的方式參與芯片市場(chǎng)。發(fā)布無劍平臺(tái)時(shí),平頭哥就提出了芯片設(shè)計(jì)的“平頭哥模式”,具體而言,平頭哥模式以無劍平臺(tái)為核心,面向應(yīng)用領(lǐng)域全棧開放集成,實(shí)現(xiàn)處理器、算法、操作系統(tǒng)等軟硬件核心技術(shù)的深度融合,打破傳統(tǒng)通用芯片時(shí)代IP授權(quán)商用模式成本高、使用難、周期長(zhǎng)的局限,為企業(yè)提供芯片設(shè)計(jì)的全棧技術(shù)能力。

國(guó)內(nèi)首家!平頭哥剛剛宣布開源RISC-V內(nèi)核MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)

MCU開源平臺(tái)是無劍平臺(tái)的基礎(chǔ)組件,兩者差別在于,開源平臺(tái)支持用戶進(jìn)行進(jìn)行IP和芯片的開發(fā)驗(yàn)證,無劍則能為客戶提供一站式芯片設(shè)計(jì)服務(wù),包括代理生產(chǎn)、封裝、測(cè)試等供應(yīng)鏈管理服務(wù),芯片產(chǎn)品的落地及市場(chǎng)驗(yàn)證服務(wù)等等,是涵蓋芯片研發(fā)、量產(chǎn)、落地的全鏈路支持。

國(guó)內(nèi)首家!平頭哥剛剛宣布開源RISC-V內(nèi)核MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)

MCU開源平臺(tái)可以視作是對(duì)平頭哥一再宣稱的“芯片基礎(chǔ)設(shè)施提供者”角色的注解,也向外界進(jìn)一步透露了平頭哥的玩法和野心。

不難發(fā)現(xiàn),平頭哥雖然是芯片領(lǐng)域的新玩家,但站在阿里巴巴的軟硬件技術(shù)基座之上,又恰逢AIoT引領(lǐng)的新一輪技術(shù)變革期,平頭哥無論是商業(yè)模式還是產(chǎn)品上都更容易進(jìn)行創(chuàng)新。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)巨頭們用互聯(lián)網(wǎng)模式顛覆了社交、零售、交通、支付等多個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域。如今,平頭哥又提出了芯片設(shè)計(jì)的平頭哥模式,并且隨著無劍平臺(tái)和開源MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的推出,平頭哥已經(jīng)開始助力芯片行業(yè),通過芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)降低芯片設(shè)計(jì)的門檻,推動(dòng)AIoT時(shí)代的發(fā)展。其中,開源MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)能夠降低AIoT芯片開發(fā)者的門檻,夠吸引更多人加入AIoT市場(chǎng),而無劍平臺(tái)則能夠幫助企業(yè)進(jìn)行芯片的量產(chǎn)和在AIoT市場(chǎng)的落地。

至于市場(chǎng)的接受度,目前無劍已經(jīng)與清微智能、大華、云天勵(lì)飛、博雅鴻圖、杭州微納等一批芯片公司合作。對(duì)于平頭哥模式的長(zhǎng)期效果,我們拭目以待。

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