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        RISC-V芯片加速上車



        RISC-V是當前半導體領域最火熱的架構之一。日前,RISC-V芯片設計廠商SiFive宣布推出三款車規級內核:E6-A、X280-A和 S7-A 解決方案,以滿足信息娛樂、駕駛艙、互聯性、ADAS和電氣化等當前和未來應用的關鍵需求。此前,瑞薩不僅與SiFive達成合作共同研發面向汽車的RISC-V方案,也推出了集成NSITEXE RISC-V協處理器的汽車MCU RH850。作為國內首批基于RISC-V開放指令集架構打造應用生態,并率先實現產業化落地的領先企業,芯來科技宣布完成數億元新一輪融資,加速推進RISC-V新進程。


        市場火熱的背后,也有觀點認為,RISC-V比較適合用在定制化產品上,但長期來看仍需建立軟件生態鏈。RISC-V要想構建類似ARM或x86的生態,可能要花費10年甚至20年時間。


        國內外廠商推動RISC-V上車


        無論是在核心層面還是芯片層面,RISC-V都已經有進軍汽車領域的消息?,F階段,部分國內外企業正在瞄準RISC-V在汽車領域的應用,加快推動RISC-V上車。


        今年3月,RISC-V芯片設計廠商SiFive宣布融資1.75億美元,日前,他們又宣布推出三款車規級內核。


        瑞薩在推動RISC-V上車的嘗試則更早,這個過程同樣離不開SiFive的推波助瀾。2020年4月,瑞薩與SiFive達成合作,共同開發面向汽車應用的下一代高端RISC-V解決方案。緊接著,在2020年年末,瑞薩借助日本半導體公司NSITEXE推出了集成RISC-V協處理器的汽車MCU RH850/U2B。據了解,這款產品主要用于混合動力ICE和xEV牽引逆變器、高端區域控制、連接網關和車輛運動等相關應用。


        今年年初,英特爾在CES 2022上推出了專為自動駕駛打造的Eye Q Ultra系統集成芯片。值得一提的是,Mobileye EyeQ Ultra不包含任何x86內核,而是擁有12個RISC-V 內核、ARM GPU和DSP。


        提供領先的RISC-V處理器IP和高級處理器設計工具的Codasip也將汽車領域作為重要方向。Codasip汽車業務副總裁Jamie Broome表示,在汽車方面,Codasip正在投入大量精力和資金,以確保開發人員對RISC-V處理器IP的質量充滿信心,因為這對汽車至關重要。


        近幾年,國內助推RISC-V架構上車的廠商也如雨后春筍般不斷涌現,為車用芯片市場帶來新的選擇。作為國內首批基于RISC-V開放指令集架構打造應用生態,并率先實現產業化落地的領先企業,芯來科技宣布完成數億元新一輪融資,加速推進RISC-V新進程。據了解,芯來科技的CPU IP產品在ASIL-B和ASIL-D車規功能安全上做了一些安全機制的實現,比如利用軟件自測試檢測硬件故障,在ILM、DLC、I-Cache和系統總線上實現ECC糾錯和奇偶校驗保護,以及延遲雙核鎖步的冗余設計等。


        國內MCU廠商愛普特也與阿里平頭哥進一步達成深度合作。據悉,雙方計劃未來一年推出六大RISC-V芯片系列產品,主要面向的領域也包括車載領域。另一家重要廠商—凌思微電子基于RISC-V架構和BLE5.0/1規范的車規級無線MCU系列產品——LE503x系列產品。根據公開信息,該系列產品主要應用于車身控制、即時通信、車載娛樂等方面。


        RISC-V架構是智能汽車“大腦”的最優解之一。芯來科技有限公司CEO彭劍英表示,當前,國內外企業在推動RISC-V上車方面基本上處在同一起跑線?;赗ISC-V架構的開放性能夠大大增強各汽車芯片廠商的專有特性實現,豐富各種產品形態。


        RISC-V上車還需建立軟件生態


        因為車規級產品對安全性、可靠性的要求很高,所以業內有很多人擔心,這會不會是RSIC-V架構上車面臨的挑戰之一。有觀點認為,RISC-V上車后,在架構層面還有部分待完善的地方。

        不過,在彭劍英看來,RISC-V架構在車用領域完全沒有任何障礙。事實上,車規級產品的高可靠性需求,更多的是考驗各個CPU IP廠商的安全設計流程及安全功能設計能力。在這個層面上,主要是考驗IP廠商在研發過程中的規范性和完備性,在設計功能上能否滿足車用安全標準。


        “用RISC-V打造車規級CPU產品不會有任何阻力。一旦基于RISC-V架構的車規級CPU IP通過安全標準認證,那么在芯片廠商看來,這和用其他架構的車規級產品并無其他區別?!迸韯ττ浾哒f。


        軟件生態的建立或許是RISC-V上車要邁過的一道坎兒。這是因為RISC-V的開源是指令集層面的,而Tier 1和整車廠出于對穩定性的考慮,會優先考慮某些特定領先廠商的產品,這就讓軟件支持成為RISC-V的短板。在軟件定義汽車的時代,如果沒有軟件生態,基于RISC-V實現的芯片很難在具體應用場景中發揮作用。


        “目前RISC-V面臨軟件生態仍未建立劣勢,此外還面臨其相關編譯器、開發工具以及其它生態要素仍不成熟的問題?!辟惖项檰柤呻娐分行母呒壸稍冾檰柍貞椖顚τ浾弑硎?,首先是需要建立RISC-V的開源指令集層的軟件生態,降低RISC-V架構產品碎片化的研發。其次要完善RISC-V軟件開發工具鏈,加強編譯器、開發工具等生態要素的研發和拓展。最后是要加大客戶協商合作。目前汽車芯片使用其他架構的產品較多,使用RISC-V架構的車載芯片如果適配其他架構產品,就需要與下游客戶加強協商合作以建立應用生態。


        總體來看,目前車用軟件生態還是比較封閉的生態。Tier 1和整車廠都會有不同的軟件方案,這些差異化的需求使得市場上還沒有形成壟斷性的軟件生態。彭劍英表示,在這種情況下,RISC-V硬件架構的靈活性能夠更好地適配這些差異化需求。結合軟件定義汽車的發展,軟件也會定義硬件功能,這樣具備開放性的RISC-V架構將贏來更多定制特性的機會?!澳壳案骷襌ISC-V CPU IP廠商以及軟生態廠商都在積極投入車規級產品的軟硬一體化布局?!迸韯τ⑼嘎?,芯來科技也在和汽車標準化組織、車廠、車用芯片設計廠商,一起打造車規級產品,讓應用需求特別是本土化應用需求,拉動RISC-V在車用領域的落地和成長。


        RISC-V上車未來可期


        “軟件定義汽車”其實是需要中間件的,RISC-V上車還需要解決好產業鏈的協同問題?,F階段,英飛凌、恩智浦和ARM等企業均參與布局了市場中有代表性的中間件Autosar,目前這些公司還都沒有表現出讓RISC-V架構上車的意愿。而除了中間件,RISC-V上車還需要解決接口標準化和與操作系統適配等問題,需要相關公司的配套軟件和工具支持。


        RISC-V工具鏈企業澎峰科技聯合創始人王軍輝曾在接受記者采訪時提及:“想要完善工具鏈,健全完善的產業生態,是需要RISC-V產業鏈企業共同投入的。不能只想著吃‘免費的午餐’?!北M管RISC-V架構上車的周期可能會比較長,也面臨著一些不容忽視的挑戰,但RISC-V上車仍然擁有光明的市場前景。


        德勤曾經預測,目前RISC-V架構在近10年內還難以撼動ARM和x86架構的地位,但是預計到2025年,基于RISC-V技術的芯片銷量在汽車領域的可服務市場(SAM)有望達到29億個。

        RISC-V收入正呈指數級增長

        來源:德勤咨詢


        長期以來,占據世界芯片主要市場份額的CPU(或稱為“主流CPU”)只有x86和ARM兩種架構,這種情況大概率還會持續下去。但需要注意的是,近年來,蓬勃興起的開源RISC-V架構CPU為我國發展主流CPU帶來了機遇。池憲念對記者表示,ARM、x86架構具有較高的生態壁壘,RISC-V具有模塊化的優勢,其勝任軟件定義硬件高靈活性的特點可滿足汽車上非結構化數據處理的要求。RISC-V架構汽車芯片若能切入汽車芯片及自動駕駛領域,無疑將擁有很大的潛在市場增長空間。


        在眾多業內人士看來,在汽車電子領域,RISC-V必然能占據一個比移動終端領域更為重要的位置。中國工程院院士、中國科學院計算技術研究所研究員倪光南此前就明確表示,在智能網聯汽車時代,無數種場景的應用紛紛涌現,人們將迎來“需求定義軟件、軟件定義硬件”的時代。而RISC-V能很好地滿足“需求定義軟件、軟件定義硬件”的時代需求,是智能網聯車芯片的理想選擇。


        基于此,倪光南建議,我國應抓住新一代信息技術發展機遇,聚焦開源RISC-V架構發展中國汽車芯片產業。我國舉國體制和超大規模市場優勢、人才優勢,有助于大力發展壯大我國RISC-V產業生態。通過加大對RISC-V開源社區的投入和貢獻來增加話語權,我國智能網聯汽車有望實現更高、更快、更強的目標。


        來源:中國半導體行業協會







        第五屆全球半導體產業(重慶)博覽會

        時間:2023年5月10-12日

        地點:重慶國際博覽中心


        為進一步推動重慶及中西部地區半導體產業高質量創新發展,發揮成渝雙城經濟圈產業優勢,挖掘西部半導體市場發展機遇,第五屆全球半導體產業(重慶)博覽會將以“集智創芯、共塑未來”為主題,規劃展出面積25000平方米, 預計吸引350家知名企業參與,20000名專業觀眾到場參觀洽談。


        博覽會聚焦半導體產業核心技術及發展趨勢,擬設“IC設計、集成電路制造、封裝測試、半導體材料、設備制造、電子元器件、AI+5G、智慧電源、綜合展”等主題專區,專業呈現半導體產業最新技術成果,檢索更多智能應用領域創新案例,搭建專業高端的產業生態交流合作平臺。


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