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雷峰網(公眾號:雷峰網)按:2021年12月9日-2021年12月11日,2021第六屆全球人工智能大會(GAIR 2021)于深圳正式召開。歷經五年,見證數次潮水的轉向,成為目前為止粵港澳大灣區人工智能領域規模最大、規格最高的學術、工業和投資領域跨界盛會。
GAIR 2021 “集成電路高峰論壇:國產高端芯片之路”,集聚來自學術界、產業界和投資界的15位大咖,探討了國產高端芯片的實力以及RISC-V帶給中國芯片的機會。
愛普特微電子副總裁袁永生帶來了《RISC-V在通用MCU領域的發展》主題分享,剖析RISC-V在MCU領域現階段的真正發展狀況,所面臨的困境和已有的解決方案。

愛普特微電子副總裁袁永生
袁永生首先介紹,軟件生態難建、軟件開發工具鏈不友好和芯片系列豐富度不夠是現階段RISC-V在通用MCU領域面臨的三大難題。
現階段32位MCU基本都是基于ARM架構的產品,用RISC-V做MCU面臨平臺移植和軟件生態難題,無論是工程師,還是終端客戶,從ARM轉到RISC-V都需要付出很大的學習成本。目前,大部分RISC-V的編譯器都是基于Eclipse 開發環境,對大部分工程師而言難上手。此外,RISC-V在通用MCU領域雷聲大雨點小,芯片系列豐富程度不夠,而對工程師而言,產品選型也面臨著困難。僅靠嘗鮮的動力不足以驅動RISC-V在通用MCU市場快速發展。
面對這些難題,愛普特微電子與平頭哥合作深度打造全國產系列基于RISC-V內核的MCU,從CPU到芯片設計、工具鏈、產品線、軟件生態整個鏈條上做出了一整套完善的系統,以解決RISC-V在通用MCU市場面臨的難題。
具體如何解決這些難題,袁永生的演講中有更多信息。
以下是袁永生在GAIR2021上的演講內容,雷峰網對其進行了不改變原意的編輯整理:
RISC-V在MCU領域面臨三大難題
RISC-V的發展非常迅速,截止到2020年,已經有2000多家RISC-V的會員,而且應用、協同開發性,全產業鏈定義的架構模式使得RISC-V具有全面、全新應用優化的可能性。
RISC-V幾乎用10年時間走完傳統架構30年的歷程,不過目前RISC-V在通用MCU領域還面臨幾個大問題:
軟件生態。大家都知道現在32位的MCU系列產品,基本都是ARM架構,尤其是ST、NXP等幾個國外巨頭引領的幾個產品系列。所以現在如果用RISC-V做通用MCU系列產品,就需要面臨軟件生態問題,工程師是否熟悉新的軟件平臺,工程師是否能夠做平臺遷移,遷移究竟需要花費多大代價......這也是終端應用客戶在嚴肅思考的問題。
軟件開發工具鏈。大部分的RISC-V都是基于開源GCC編譯器編譯,對大部分工程師而言,這一開發環境上手難度大。
雖然RISC-V發展已經有一段時間,且行業應用廣泛,但在通用MCU領域雷聲大雨點小,芯片系列豐富程度偏弱。對工程師而言,是否有嘗鮮的動力十分關鍵。

面對這些難題,愛普特微電子與平頭哥合作,從CPU到SoC、芯片設計、工具鏈、處理器、軟件生態整個鏈條上做出了一整套完善的系統,不僅提供了可圖形化配置自動生產代碼的CDK編譯器,更提供豐富的底層庫組件,讓工程師通過簡單操作就能搭建產品開發模型。
打造完整的集成開發環境,解決工程師關心的問題
在工具鏈上,我們單獨打造了一套完整的集成開發環境,從編譯到面向領域的應用及庫,都做了一套非常完善的系統。
另外,我們在通用MCU市場領域的生態布局上也有大量的技術積累,從系列芯片到軟件生態,包括定義的CSI標準接口,以及嫁接在這之上的操作系統,甚至是算法和圖形等方面,都做了大量準備,給開發者提供一套參考標準。

CSI底層庫標準,是愛普特與平頭哥共同打造的,現在已經申請到RISC-V嵌入式標準定制和規范,并取得了國際標準化的認證,這為RISC-V應用工程師帶來極大便利,程序可移植性以及移植便捷性,為極簡開發提供了基礎工具。

CSI標準從第一階段的定義到現在在各個領域的應用,像通訊、操作系統,細化到各種產品方案的應用,組件已經初具規模。
另外,我們還開發了組件式開發管理,方便工程師在用RISC-V核開發產品時,原來的產品能夠自己打包自己的程序框架,依托于我們提供的應用組件,在CSI標準上進行無縫銜接,而且客戶也可以很方便地將他們之前的應用方案打包成框架,在系列化產品中做平臺化產品研發,提高產品開發效率,一天上手,五天出原型、二十天交付。

工程師最關注的問題就是開發環境、上手難易度,以及組件式的開發管理。例如,需要開發一個程序,可以在云端搜索編譯器下載這一組件,且能無縫銜接到現有的編譯好的程序中,僅僅做一些細微的配置就能完成一款產品的開發。
CDK的開發工具鏈和云端進行無縫銜接,我們的云端不僅是組件式模塊,還包括整套產品方案,可以直接在編譯工具上下載使用,且開發工具編譯器相對于ARM打造的CDK已經可以實現可視化芯片外設代碼的自動生成。
打開系統可以選擇芯片,可視化定義廣角使用包括PWM在內的功能,編譯工具的組件鏈可以直接把點擊算法庫組件放在這系統上,整個代碼將自動生成。
愛普特在非ARM市場做了九年,我們做的是全國產芯片,從核到所有IP,到整個加工的流程全部實現國產化,里面沒有任何國外的知識產權,而且我們基于RISC-V的MCU截止到目前出貨量已經超過1億顆。
我們提出開發純國產的RISC-V芯片,最大的優勢就是用了五年時間打造的整套應用于MCU領域的IP庫,這套IP庫比國內現在專門做IP的很多公司齊全,而且這些IP都經過上億顆芯片量產數據驗證,而且還有完整的車規級的IP庫。在這個基礎上,愛普特基于RISC-V核打造整個純國產的芯片系列。
基于RISC-V,愛普特即將發布27個系列、200多個型號的系列產品,芯片資源上從32K的Flash到2M的Flash,主頻48Mhz到1GHz的覆蓋面,芯片管腳也是覆蓋常用的,從20pin一直到276的BGA,整套系列提供給開發者。
最后,我們希望通過完善的RISC-V的軟件生態、工具鏈生態、社區生態,包括豐富的芯片產品系列,給RISC-V芯片在通用芯片市場發展帶來更多機會。
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