近(jin)年來，隨(sui)著AIoT時代的(de)(de)到來，具有開源、免費(fei)、模塊化、精簡等特點的(de)(de)RISC-V架構愈發受到全球芯片行(xing)業的(de)(de)重視，并且逐漸成為了(le)不(bu)少(shao)頭部(bu)廠商的(de)(de)首選，帶動(dong)了(le)自主研發MCU的(de)(de)浪潮。
最近，芯(xin)八哥“走(zou)進產業(ye)鏈(lian)”欄目(mu)記者在采訪了64位RISC-V架構工業(ye)物聯網芯(xin)片廠商躍昉科技的(de)(de)創始人江朝(chao)暉博士后，繼而又采訪了另外一(yi)家知名的(de)(de)RISC-V廠商愛(ai)普特微電子的(de)(de)副總經理袁永生，探討在RISC-V快速發展的(de)(de)背景下，愛(ai)普特當前的(de)(de)發展情況及對(dui)RISC-V行(xing)業(ye)生態的(de)(de)展望(wang)。
據(ju)了解，愛普特成(cheng)立(li)于(yu)2012年(nian)，是一家專注(zhu)于(yu)研(yan)發設計(ji)全國(guo)(guo)產(chan)32位(wei)MCU的高新技(ji)術企業。公司從成(cheng)立(li)之(zhi)初，一直堅(jian)持研(yan)發量產(chan)全國(guo)(guo)產(chan)高可靠的32位(wei)MCU產(chan)品(pin)，目前已經形成(cheng)APT32F102X系(xi)列、APT32F110X系(xi)列、APT32F172X系(xi)列等(deng)5大系(xi)列產(chan)品(pin)，廣泛應用于(yu)智能家電、工(gong)業控制(zhi)、消費電子、物聯網(wang)等(deng)領域。
愛普特產(chan)品主(zhu)要應用場景
資料來源：愛普特(te)
袁永生(sheng)向記者(zhe)介紹道:愛(ai)普特的(de)研(yan)發班(ban)底主要(yao)是來自(zi)三星中國研(yan)發中心的(de)MCU團隊。
愛普特自2012年成立最初(chu)的五(wu)年中，全(quan)部精力投入(ru)到IP研發中，打造了一整(zheng)套自研的、全(quan)國(guo)產、自主知識產權的微處理器IP庫。因此，愛普特MCU的所有(you)外(wai)設IP都是(shi)自己研發，確保每(mei)一個(ge)外(wai)設都具(ju)有(you)高可(ke)(ke)靠性(xing)和可(ke)(ke)控性(xing)。
值得注(zhu)意的是，在愛普(pu)特眾多(duo)產(chan)品(pin)中(zhong)，有(you)一(yi)款產(chan)品(pin)格外引(yin)人(ren)注(zhu)目。這款產(chan)品(pin)就(jiu)是愛普(pu)特2021年新上市(shi)的基(ji)于RISC-V內核的全(quan)國產(chan)32位高性(xing)能高可靠性(xing)MCU APT32F1023。據公司(si)介(jie)紹(shao)，這是一(yi)款基(ji)于55nm、12英寸晶圓嵌入式Flash工藝量產(chan)的32位MCU。
袁(yuan)永生表示，APT32F1023是基于平頭哥CPU內核(he)研發(fa)量產，其設計標準達(da)到(dao)工業級別(bie)的要求，具備(bei)寬電壓、高信噪比，其主(zhu)頻最(zui)高可(ke)(ke)達(da)48MHz，擁有豐富(fu)外設接口(kou)，支(zhi)(zhi)持(chi)硬件CRC和獨立除法(fa)器(qi)等(deng)。此外，它還可(ke)(ke)支(zhi)(zhi)持(chi)內部模塊互聯觸發(fa)，搭(da)載增強型PWM以及(ji)12位高精(jing)度ADC等(deng)功能(neng)。目前，APT32F1023已經(jing)廣泛應用(yong)于工業控制、物聯網、消費電子、智能(neng)家電等(deng)市(shi)場(chang)領域(yu)。
憑借優越(yue)的(de)性能表現(xian)與極具競爭(zheng)力的(de)價格(ge)優勢, APT32F1023在市場上贏得了眾多客(ke)戶(hu)(hu)的(de)認可，并已(yi)在美的(de)、博世、小米、松下、九(jiu)陽等大客(ke)戶(hu)(hu)中(zhong)量產出貨。
記者了解到，愛普特32位(wei)MCU產品(pin)2021年出(chu)貨量超過一(yi)億顆，在國內RISC-V核32位(wei)MCU出(chu)貨量和(he)市(shi)占率均遙遙領先，這(zhe)個優異(yi)成績(ji)背后，是愛普特十(shi)年如一(yi)日對技術創新和(he)品(pin)質把控的堅(jian)持，也是純國產MCU的一(yi)個巨大(da)突破(po)。
袁永(yong)生指出，愛普(pu)特視(shi)技術創新(xin)為(wei)生命，在研發投入(ru)這(zhe)一塊(kuai)始終(zhong)保持著(zhu)高于同行(xing)的水平。截至目前(qian)，愛普(pu)特已累計(ji)獲得(de)30多項(xiang)發明(ming)專(zhuan)利授權、軟件著(zhu)作權、集成電路布圖設計(ji)等，并(bing)已通過ISO9001質量體系(xi)認證(zheng)。
眾所周知，由于(yu)RISC-V短(duan)小精悍、開源免(mian)費等(deng)不(bu)同于(yu)x86、ARM等(deng)指(zhi)令集的(de)優良特性，近年(nian)來吸引了眾多國家、企業的(de)支(zhi)持和布局(ju)。
縱觀(guan)海內(nei)外，隨著RISC-V行業(ye)(ye)的(de)蓬勃發展，獨立的(de)RISC-V處理器(qi)IP公司(si)已經(jing)(jing)開始出(chu)現，一些實力雄厚的(de)如三星、西部數據、阿里平頭哥等巨頭也開始使用RISC-V架構開發其自有的(de)處理器(qi)內(nei)核。業(ye)(ye)內(nei)眾多巨頭紛(fen)紛(fen)入局，表明(ming)RISC-V已經(jing)(jing)得(de)到(dao)產業(ye)(ye)界的(de)廣泛(fan)認(ren)可。
出(chu)貨量(liang)方面，據(ju) RISC-V International的(de)首席(xi)執行(xing)官Calista Redmond透露(lu)，2021年(nian)(nian)基于RISC-V架(jia)構(gou)(gou)內(nei)核的(de)芯片出(chu)貨數(shu)量(liang)已達(da)到120億顆(ke)，預計未來4年(nian)(nian)將維持60.69%的(de)年(nian)(nian)復合(he)增(zeng)長率，到2025年(nian)(nian)出(chu)貨量(liang)將達(da)到800億顆(ke)。事(shi)(shi)實上，達(da)到100億的(de)里程碑并不是件(jian)容(rong)易的(de)事(shi)(shi)，要知道如日(ri)中天的(de)Arm經過(guo)了17年(nian)(nian)才達(da)到這個(ge)成就，而RISC-V架(jia)構(gou)(gou)僅(jin)用了12年(nian)(nian)就實現了。
資料(liao)來源(yuan)：RISC-V International
值得注意的(de)是(shi)，作為后起(qi)之秀(xiu)，全新的(de)RISC-V雖然發展(zhan)迅速，但和X86和ARM比起(qi)來(lai)，在很(hen)多地方(fang)還存在不(bu)足(zu)，尤(you)其(qi)在生態(tai)方(fang)面(mian)，落后于其(qi)他兩大(da)架構(gou)。
袁永生指(zhi)出(chu)：
所謂“生態”其實是個很龐大的(de)概念，包含(han)了開放架構標準、硬件生態、工具鏈軟(ruan)(ruan)件生態、應(ying)用軟(ruan)(ruan)件生態等眾多內容(rong)。目前，我(wo)國RISC-V生態發展還在(zai)起步階段(duan)，除了最核心(xin)的(de)開放架構標準，其余都需(xu)要(yao)從業者去(qu)完善，這對于(yu)RISC-V產品(pin)的(de)研發、推廣是極具挑戰的(de)。
不(bu)過，好消息是，隨著(zhu)RISC-V的(de)不(bu)斷發展，近(jin)年來涌現(xian)出(chu)阿里巴巴平(ping)頭(tou)(tou)哥(ge)、賽昉（SiFive）科技(ji)、芯來科技(ji)等一大批有擔當(dang)的(de)RISC-V企業。其中，又以平(ping)頭(tou)(tou)哥(ge)最(zui)為典型。據了解，目前平(ping)頭(tou)(tou)哥(ge)擁有端云一體(ti)全棧(zhan)產品系列，涵蓋數據中心人工(gong)智能芯片(pian)、處理器(qi)IP授權等，能夠實現(xian)芯片(pian)端到(dao)端設計鏈(lian)路全覆(fu)蓋。
在處理(li)器IP授權方面，平(ping)頭(tou)哥玄鐵RISC-V系列處理(li)器采用自研技術，能夠覆蓋從低功耗到高性能的(de)(de)各(ge)類場景，支持(chi)AliOS、FreeRTOS、RT-Thread、Linux、Android等(deng)操作(zuo)系統，并已(yi)成功應用于微控制器、工(gong)業(ye)控制、智能家電、智能電網(wang)、人工(gong)智能、多(duo)媒體和汽(qi)車電子等(deng)領域。據(ju)平(ping)頭(tou)哥此前介(jie)紹，公司玄鐵系列處理(li)器已(yi)經累計(ji)出貨超(chao)25億顆，擁有150余家客戶、超(chao)500個授權數，已(yi)成為(wei)國內應用規(gui)模(mo)最大的(de)(de)國產CPU。
平(ping)頭哥開源(yuan)四款(kuan)玄鐵RISC-V處理器(qi)
資(zi)料來(lai)源：平頭哥(ge)
平(ping)頭(tou)哥并不滿(man)足于(yu)此(ci)(ci)。為(wei)了推動更多的廠商認可RISC-V并逐步采用(yong)這一架構(gou)，共同推動RISC-V生(sheng)態的繁榮，在(zai)去年的云(yun)棲大會現場，阿里云(yun)智(zhi)能總(zong)裁張(zhang)建鋒(feng)宣(xuan)布(bu)，平(ping)頭(tou)哥開源(yuan)玄(xuan)鐵(tie)RISC-V系(xi)列(lie)處理器以及基于(yu)玄(xuan)鐵(tie)的多操(cao)(cao)作系(xi)統(tong)的全棧軟(ruan)件及工具。據其介紹， 此(ci)(ci)次開源(yuan)的玄(xuan)鐵(tie)系(xi)列(lie)RISC-V處理器，包(bao)括(kuo)玄(xuan)鐵(tie)E902、E906、C906、C910等(deng)4款量(liang)產處理器IP，以及基于(yu)玄(xuan)鐵(tie)的多操(cao)(cao)作系(xi)統(tong)的全棧軟(ruan)件及工具。開發者可通過平(ping)頭(tou)哥Github和芯片開放(fang)社區(qu)（Open Chip Community）下(xia)載玄(xuan)鐵(tie)源(yuan)代(dai)碼，在(zai)此(ci)(ci)基礎(chu)上實(shi)現開源(yuan)EDA協同，創新(xin)硬件架構(gou)，豐富軟(ruan)件應用(yong)生(sheng)態。
袁永生(sheng)表示， RISC-V開源(yuan)(yuan)指令集將(jiang)是開源(yuan)(yuan)處理器的(de)(de)起(qi)點，將(jiang)帶(dai)動開源(yuan)(yuan)處理器、開源(yuan)(yuan)工具鏈、開源(yuan)(yuan)IP、開源(yuan)(yuan)SoC等開源(yuan)(yuan)芯片設計(ji)生(sheng)態的(de)(de)成長。平頭哥的(de)(de)玄鐵系列處理器已得到市場(chang)的(de)(de)有效驗(yan)證(zheng)，接下來隨著(zhu)RISC-V生(sheng)態的(de)(de)逐步(bu)完善(shan)，其市占率的(de)(de)還將(jiang)進一步(bu)得到提(ti)升。
作為阿里平頭哥(ge)在(zai)通用MCU芯片領域的唯(wei)一(yi)深度(du)戰略合作伙伴，愛普特(te)已(yi)經(jing)與平頭哥(ge)在(zai)RISC-V處理器(qi)內(nei)核方(fang)面合作多年。目前，愛普特(te)基于RISC-V內(nei)核的MCU產(chan)品(pin)線(xian)現已(yi)擁(yong)有對(dui)(dui)標(biao)Arm M0、M3、M4同等級的對(dui)(dui)應(ying)產(chan)品(pin)，而對(dui)(dui)標(biao)M7的產(chan)品(pin)系列也已(yi)在(zai)規劃(hua)中。
愛普(pu)特與平頭哥(ge)達(da)成深度合作
資料來源：愛普特
袁永生說道:
愛普(pu)特與平頭哥目前正在共建RISC-V生態，除了RISC-V的(de)CSI組件(jian)(jian)認證(zheng)外，愛普(pu)特還(huan)將聯手(shou)平頭哥打造‘1520’生態標準，即1天上手(shou)、5天出原型，20天量產。目前，愛普(pu)特已獨立開發(fa)了完(wan)整的(de)開發(fa)套件(jian)(jian)：調試工具、燒(shao)錄工具、編譯(yi)軟件(jian)(jian)等(deng)，可以(yi)讓工程(cheng)師(shi)快速上手(shou)應用RISC-V MCU產品。未(wei)來，愛普(pu)特還(huan)會(hui)開展(zhan)工程(cheng)師(shi)培(pei)訓認證(zheng)等(deng)活動(dong)，以(yi)打造更完(wan)善(shan)的(de)MCU生態。
值(zhi)得一提(ti)的是(shi)，在(zai)(zai)此(ci)前合(he)(he)作的基礎上，近日(ri)愛(ai)普特再(zai)次(ci)宣布與(yu)阿里平頭哥(ge)達成更(geng)進一步的深度(du)合(he)(he)作協議，雙方將在(zai)(zai)工控、人工智能、物聯網、車(che)載等領域，持續挖掘RISC-V高性能、高能效、低(di)功耗及智能化的潛力(li)，未(wei)來(lai)一年計劃推出六大RISC-V芯片系(xi)列產品(pin)，給市場提(ti)供更(geng)多32位MCU新選擇。
新冠疫情以來(lai)，全(quan)球持續缺(que)芯，缺(que)芯不僅拉長(chang)(chang)了交(jiao)貨周期，而(er)且還導致相應產(chan)品的(de)(de)價格上漲。在(zai)行業(ye)景(jing)氣(qi)度(du)如此之(zhi)高的(de)(de)情況下，MCU的(de)(de)銷售額(e)(e)也實(shi)現大幅增(zeng)長(chang)(chang)。據IC Insights統計(ji)，2021年全(quan)球MCU銷售額(e)(e)同比(bi)增(zeng)長(chang)(chang)23%，至創紀錄(lu)的(de)(de)196億美元(yuan)。IC Insights預測，未來(lai)五(wu)年32位MCU的(de)(de)銷售額(e)(e)預計(ji)將(jiang)以9.4%的(de)(de)復(fu)合年增(zeng)長(chang)(chang)率增(zeng)長(chang)(chang)，到2026年將(jiang)達到285億美元(yuan)。
受益于(yu)行業景氣度的(de)提升，國(guo)(guo)(guo)內MCU廠商也來(lai)迎來(lai)了較好的(de)發(fa)展機(ji)遇，各種對標德州儀器、意法(fa)半導體、瑞薩、恩智浦、英(ying)飛凌的(de)中低端國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)替代MCU產(chan)(chan)品(pin)層出不(bu)窮。從(cong)目前(qian)的(de)情況來(lai)看，只要在前(qian)期(qi)有(you)一定的(de)技(ji)術和產(chan)(chan)品(pin)儲備(bei)并且(qie)獲得市(shi)場的(de)認(ren)可的(de)廠商，都(dou)有(you)很好的(de)機(ji)會能在MCU的(de)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)替代浪潮中脫(tuo)穎而出。
不(bu)(bu)過，與其他國(guo)內MCU廠商(shang)不(bu)(bu)同的(de)是，愛普特一直(zhi)堅持走(zou)的(de)是“國(guo)產(chan)創新”路線(xian)，通過自研全套IP庫(ku)+全國(guo)產(chan)內核的(de)方(fang)式為市場提供(gong)差(cha)異化的(de)產(chan)品，而不(bu)(bu)是走(zou)“仿制替代”的(de)捷徑。
袁永(yong)生表示：
我們公司擁有一(yi)(yi)支國際頂尖的研發(fa)團隊，從成立(li)最初，就堅持全國產(chan)(chan)、自主知(zhi)識(shi)產(chan)(chan)權(quan)理(li)念。與(yu)許多公司外購IP不同(tong)，愛(ai)普特自主研發(fa)了一(yi)(yi)整套(tao)齊全的、全自主產(chan)(chan)權(quan)嵌入式(shi)微(wei)處(chu)理(li)器IP庫，且經(jing)過億級(ji)芯(xin)片量(liang)產(chan)(chan)驗證(zheng)。同(tong)時，我們可(ke)以基于自主知(zhi)識(shi)產(chan)(chan)權(quan)的IP庫，在(zai)保證(zheng)品(pin)質的情況下，按客戶的實際需求對芯(xin)片進行定制，優化(hua)芯(xin)片面積，提高產(chan)(chan)品(pin)性價比(bi)，降低產(chan)(chan)品(pin)成本，進而幫助(zhu)客戶提升產(chan)(chan)品(pin)的競(jing)爭優勢。目前，愛(ai)普特IP庫已根據實際需求，不斷迭代優化(hua)，可(ke)覆蓋到AI算力(li)、人(ren)工視覺等高端領域。
國(guo)產(chan)芯(xin)片企業只做進(jin)口替代是不夠的(de)，僅靠高度兼(jian)容(rong)國(guo)際頭(tou)部廠商的(de)芯(xin)片來快(kuai)速切入市場(chang)的(de)模式，不利于國(guo)產(chan)技術創(chuang)新(xin)。怎(zen)么做到國(guo)產(chan)創(chuang)新(xin)，提(ti)升自身(shen)技術對市場(chang)的(de)價值和貢獻(xian)，才是業界需(xu)要深度思考的(de)問題。
袁永(yong)生進一步補(bu)充說道。
從(cong)目前(qian)的發展(zhan)現(xian)狀來看，RISC-V已經具備了成為高端(duan)性能(neng)架(jia)(jia)(jia)構的潛(qian)能(neng)。不(bu)過(guo)，RISC-V架(jia)(jia)(jia)構仍(reng)處于高速發展(zhan)的初期(qi)，因此其(qi)生(sheng)態建設成為與X86、ARM競爭的關鍵之一。只有技術(shu)、產品、軟硬件協同創(chuang)新(xin)，有更多(duo)公司、機(ji)構的參(can)與，才能(neng)把創(chuang)新(xin)成本降(jiang)得更低(di)，RISC-V架(jia)(jia)(jia)構才能(neng)完善，從(cong)而走得更遠。
展望未來，袁永生指出，
未來(lai)(lai)幾年(nian)將(jiang)是愛普特的(de)高速發展階段，我(wo)們(men)將(jiang)繼續堅持國(guo)產(chan)創新(xin)，不斷向市場推出更多中高端RISC-V的(de)MCU產(chan)品，希望(wang)可以(yi)(yi)為國(guo)產(chan)芯片產(chan)業貢獻(xian)自己的(de)一(yi)(yi)份力(li)(li)量。我(wo)們(men)也期待(dai)未來(lai)(lai)有越來(lai)(lai)越多優(you)秀廠商可以(yi)(yi)加入RISC-V賽道，一(yi)(yi)起(qi)助力(li)(li)國(guo)產(chan)MCU自主可控、高質發展。
袁(yuan)永生最(zui)后滿懷信心的說道。
4、結語
自(zi)成立以來(lai)，愛(ai)普(pu)(pu)特就堅持(chi)走(zou)國(guo)產(chan)創新(xin)的道路，獨立在黑暗中艱難(nan)探索(suo)，經(jing)過十(shi)年技術積累，同時(shi)結合景(jing)氣行情(qing)，2021年收獲了(le)令(ling)人矚(zhu)目的業績。愛(ai)普(pu)(pu)特的成功，真正詮釋了(le)什(shen)么叫做“十(shi)年磨一劍，礪得梅(mei)花香”。未來(lai)，我(wo)們需要更(geng)多如愛(ai)普(pu)(pu)特這樣實力與情(qing)懷兼(jian)備的企業參與到RISC-V生態建設中來(lai)，才能實現RISC-V生態的繁榮與國(guo)產(chan)芯片(pian)的自(zi)主可控。
轉載來源：芯八(ba)哥
