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RISC-V有多火?
據RISC-V International(RISC-V國際協會)官宣數據,2022年該架構芯片出貨量突破100億顆,這當中大半來自中國。華為、中興、中國移動、阿里巴巴等各方均在布局。
RISC–V指令集架構主要發明者、SiFive共同創辦人兼首席架構師Krste Asanovi?前段時間還預言,到2025年,RISC-V內核數將增至800億顆。
今年8月的2023 RISC-V中國峰會上,倪光南院士也為其站臺。代表企業賽昉科技總結并分享了業界對RISC-V未來發展的展望,即:26年進軍qiche座艙,28年可商用核比肩另一架構,29年推出手機SoC,30年與Arm、X86實現三分天下。
值得一提的是在峰會期間,深度數智向RISC-V國際協會交付臺RISC-V筆記本電腦ROMA(主芯片采用賽昉科技JH-7110處理器), 便是RISC-V向更多領域擴展的里程碑事件。
當前,RISC-V已在物聯網領域站穩腳跟,接下來的問題是:在對性能要求更高、生態要求更復雜的場景, RISC-V應用處理器的廣泛應用,槍在哪打響?
代表企業賽昉科技給出的答案是:工業。
不在芯片圈內,很多人未必了解賽昉科技(StarFive)。這家公司于2018年成立,專注于以RISC-V創新為客戶創造價值。成立以來,陸續交付了多款自研的RISC-V CPU IP產品——昉·天樞(Dubhe),以及量產的RISC-V 應用處理器——昉·驚鴻-7110(JH-7110),在RISC-V領域有不俗的技術實力和產品交付能力。
作為RISC-V代表企業,為什么賽昉槍瞄準工業?RISC-V產品在工業領域目前發展得怎么樣了?前景又如何?對比X86及Arm,RISC-V底氣何在?
帶著上述問題,近日智次方?物聯網智庫專訪賽昉科技銷售總監周杰,獲得詳盡解答。
國內工業領域X86仍占大半
簡而言之,RISC-V是一類芯片架構,與之對應的是X86以及同名公司剛剛IPO的Arm架構。其中X86背靠Wintel體系深度根植于工業為代表的傳統行業,相對Arm架構,則占據了95%移動設備的芯片。與兩者不同的是,RISC-V采用開源模式,大大降低了芯片開發的門檻,并且RISC-V模塊化、可擴展的設計給予參與者極大的創新自由度,因而RISC-V在全球范圍內得到青睞。
目前,國內的工業領域芯片中,X86占比超過50%,對應了大半工業操作系統是Windows,這是早年Wintel體系捆綁的結果。工業平板及顯控一體等設備中,Arm也在逐漸滲透。
因各類工業場景對芯片需求量很大,且工業場景對芯片制程及性能要求沒有消費級高,該領域自然成為RISC-V芯片落地的。
時下,RISC-V芯片匹配系統主要是基于Linux的各種發行版,如Debian、Ubuntu、KylinOS、OpenEular等,安卓系統也在谷歌支持的進程中。
作為款工業試水產品,賽昉于2022年底量產了RISC-V應用處理器——JH-7110,采28nm工藝,搭載64位四核RISC-V CPU,穩定工作頻率達到1.5GHz,在性能、功耗、功能等方面均有不俗表現。
目前,JH-7110主要應用場景有二。
其一是控制室設備,典型代表是工業計算機。
其二是邊緣側的網關、防火墻、控制設備,以及高性能PLC、多軸伺服、人機界面、視頻編jiema。
“工作頻率要求在1GHz以上的工業應用場景, JH-7110 是目前為數不多可選的RISC-V架構工業級芯片。”
周杰略帶自豪地評價其公司產品,并解釋道:“JH-7110滿足工業寬溫要求,實現佳的PPA(功耗、性能、面積)平衡,并且提供了工業場景所需的各種接口。JH-7110滿足工業規格,并且已經實現量產,能穩定給客戶供貨。”
這當中,涉及良率、性能達標、是否滿足工業環境要求、穩定性等等方面,用芯片業內的話說,“中間差了一個太平洋”。
芯片雖好,終歸要落地,方能見真章。對此周杰披露了相關進展——
賽昉科技的工業相關項目是與港華能源、威努特共同合作,落地的工業防火墻。
這不僅是業界基于RISC-V芯片的工業防火墻,周杰還補充道,“也是RISC-V芯片在工業領域的落地探索,賽昉科技身處其中做了大量工作”。
一個工業防火墻項目背后價值幾何?
周杰為我們拆解了該項目中,賽昉團隊所做出的努力,具體如下:
首先在硬件方面,由于JH-7110是性能款達到相關場景要求的產品,各種硬件設計定制都需要從0到1完成。硬件完成后,還需符合工業測試標準。這當中包括高低溫測試、靜電/浪涌/脈沖測試、穩定性測試等…需要團隊一次次走進現場測試并記錄調試,以滿足工業場景需要。
軟件方面,賽昉團隊又需要從0到1構建大量中間件,對于一般場景,芯片原廠只提供SDK和驅動,但由于合作方要求DPDK、Web、數據庫、VPN等方面支持,賽昉需要逐一下場提供種種中間件。
上述繁雜工作意味著賽昉團隊不只在做芯片原廠工作,而是直接將手伸到應用去。與之對應,由于發展多年,Arm中間件完整度高得多,因此無需下場。
等賽昉團隊完成上述工作,合作方再基于中間件完成上層應用,這當中,包括白名單、過濾、自檢測等功能,從而變成一款產品:TEG5904。
還不算完,等到產品拿到現場測試再導入量產,又是很長一段工作,周期達到半年。
那么上述付出值得么?周杰認為,這些工作對RISC-V在工業場景的生態建設大有裨益。
他說,工業防火墻項目之于外行看似不過工業數字化的一角,實際上,項目涉及的中間件可復用性很高。周杰為我們舉例,諸如:web、數據庫、DPPK、Openwrt、場景側視頻碼流處理等等方面中間件均可復用。換而言之,看似一次工業防火墻項目落地,實則打通一大片RISC-V芯片落地可能性。
此外,由于不同工業領域的設備和板卡硬件接近,只是上面跑的應用軟件不同,如儲能、電力、軌交均差異不大。賽昉團隊一次付出,所開創性價值隨時間推移,將會顯現出來。
工業防火墻項目之外,賽昉披露,他們已經與飛凌嵌入式、米爾科技等工業領域領頭的方案商推出工業核心板方案,布局顯控一體、運動控制、電機控制、工業網關、電力控制、EMS等領域。
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