隼瞻科技攜超低功耗車規(guī) RISC-V處理器IP家族，亮相全球MCU生態(tài)發(fā)展大會(huì)

7月21日，由半導(dǎo)體權(quán)威技術(shù)媒體AspenCore主辦的2023全球MCU生態(tài)發(fā)展大會(huì)在深圳舉行，德州儀器、英飛凌、中興通訊、隼瞻科技、芯源半導(dǎo)體、ARM China等多家國(guó)際和本土知名半導(dǎo)體企業(yè)，帶來了消費(fèi)電子、家電、工業(yè)控制、通信網(wǎng)絡(luò)、新能源汽車和物聯(lián)網(wǎng)等MCU領(lǐng)域最新的技術(shù)趨勢(shì)和應(yīng)用解決方案。在大會(huì)上，行業(yè)新秀隼瞻科技發(fā)布了完全自主設(shè)計(jì)的超低功耗車規(guī)處理器IP家族：Wing-M050，Wing-M100A以及Wing-M130。

隼瞻科技與多家國(guó)際和本土知名半導(dǎo)體企業(yè)齊聚MCU大展

硅效率/靈活性/硅成本的不可能三角，SoC行業(yè)走向何方

隨著人工智能、消費(fèi)類電子、汽車電子等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，越來越多的行業(yè)和產(chǎn)品正向智能化邁進(jìn)。在萬物互聯(lián)的時(shí)代中，環(huán)境感知、近場(chǎng)/云端通訊、本地計(jì)算、多媒體輸入輸出等能力的需求隨之而來，SoC芯片行業(yè)進(jìn)入了高速增長(zhǎng)的快車道。

然而，由于新興領(lǐng)域市場(chǎng)的不確定性并且半導(dǎo)體研發(fā)周期較長(zhǎng)，SoC芯片行業(yè)存在一個(gè)“硅效率-靈活性-硅成本”的不可能三角：硅效率，即PPA，代表了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；靈活性，即可配置性和可編程性，深刻影響著產(chǎn)品的市場(chǎng)空間和市場(chǎng)壽命；硅成本，則代表了產(chǎn)品的利潤(rùn)。

在現(xiàn)有的技術(shù)框架內(nèi)，三者互相制約，甚至是互相沖突的：要獲得充分的可配置性和可編程性，往往意味著犧牲部分的PPA性能，反之亦然；而要兼顧硅效率和靈活性，則會(huì)讓實(shí)現(xiàn)成本居高不下。

為了應(yīng)對(duì)芯片市場(chǎng)的變化和挑戰(zhàn)，當(dāng)前行業(yè)有下面幾種解決方案：

● FPGA是可編程邏輯門陣列靈活易用，能高效實(shí)現(xiàn)中小規(guī)模邏輯電路系統(tǒng)，但價(jià)格昂貴市場(chǎng)波動(dòng)大，且硅效率低，同一工藝下性能最差，面積最大，所以單位邏輯實(shí)現(xiàn)成本最高；

●?CPU具備靈活的編程能力和豐富的軟件生態(tài)，但內(nèi)含大量冗余且非專用優(yōu)化的架構(gòu)和指令集，一大部分成本和功耗都因?yàn)橥ㄓ迷O(shè)計(jì)而白白浪費(fèi)，較低的硅效率和較高的硅成本，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的垂直市場(chǎng)并不友好；

●?ASIC是專用集成電路，功能專一性能高，而且指令集自主可控，不怕被“卡脖子”，但絕大部分功能設(shè)計(jì)的時(shí)候就固定了，外部接口和協(xié)議一旦發(fā)生改變就無法使用，需要重新設(shè)計(jì)，嚴(yán)重壓縮了產(chǎn)品的市場(chǎng)空間和壽命。

這幾種方案優(yōu)劣勢(shì)都非常明顯，而隨著AI和云計(jì)算的興起，信息行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，芯片行業(yè)也在呼喚新的架構(gòu)和設(shè)計(jì)方法學(xué)，解決這個(gè)“不可能三角”帶來的問題，正如許多芯片行業(yè)的客戶所說“如果有一個(gè)技術(shù)方案，像ASIC那樣高效能低成本，又能像FPGA和CPU那么靈活，那就太好了！”

基于RISC-V的DSA專用處理器，為SoC處理器設(shè)計(jì)方法學(xué)帶來變革

在MCU大會(huì)上，隼瞻科技發(fā)布展示了超低功耗車規(guī)處理器IP家族，據(jù)隼瞻科技CEO曾軼介紹，目前第一顆測(cè)試樣片已回片，并一次上板成功。

Wing-M050適用于極低功耗和極小面積的嵌入式應(yīng)用，可替代8051或16位MCU內(nèi)核；

Wing-M100A采用雙核鎖步機(jī)制，滿足車規(guī)ASIL-D功能安全等級(jí)要求，適用于汽車以及工業(yè)控制等領(lǐng)域等高可靠性產(chǎn)品；

Wing-M130則是支持浮點(diǎn)應(yīng)用的微控制器，具有業(yè)界領(lǐng)先的同級(jí)別處理器性能。這顆芯片兼顧功耗和成本，具備全面的可配置性和可擴(kuò)展性，適用于工業(yè)控制，物聯(lián)網(wǎng)，可穿戴設(shè)備，汽車功能安全等領(lǐng)域。

隼瞻科技發(fā)布基于RISC-V架構(gòu)的超低功耗處理器IP家族

Wing系列處理器IP采用了DSA（Domain Specific Architecture）專用領(lǐng)域架構(gòu)處理器設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了ASIC級(jí)別的硅效率，并達(dá)到了性能、功耗、硅成本的最優(yōu)解。同時(shí)，自定義指令集和軟件開發(fā)/調(diào)試包，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)通道、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)接口的靈活配置，實(shí)現(xiàn)了CPU甚至FPGA級(jí)別的編程靈活性，大大拓寬了芯片的應(yīng)用領(lǐng)域，更能延長(zhǎng)芯片的市場(chǎng)壽命。

隼瞻科技通過對(duì)DSA處理器的深度定制，實(shí)現(xiàn)了從架構(gòu)、指令集到數(shù)據(jù)類型的并行化設(shè)計(jì)，保留了傳統(tǒng)處理器的可配置性和可編程性，最大限度地保持ASIC級(jí)別的性能，使SoC設(shè)計(jì)能夠兼顧傳統(tǒng)CPU和ASIC的優(yōu)點(diǎn)。借助時(shí)鐘精確的CA仿真器，軟件團(tuán)隊(duì)可以在系統(tǒng)定義早期進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，并反饋到軟硬件系統(tǒng)劃分和硬件資源規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)的快速迭代，增強(qiáng)芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

基于RISC-V架構(gòu)的DSA專用處理器的出現(xiàn)，解決了原有各類SoC方案的短板，將有望打破不可能的三角，這樣的變革在不久之前是難以想象的。

軟硬平臺(tái)“雙翼齊飛”滿足處理器定制化需求，腳踏實(shí)地志存高遠(yuǎn)

據(jù)隼瞻科技CEO曾軼介紹，雖然DSA專用處理器的優(yōu)點(diǎn)被業(yè)界廣泛認(rèn)可，但市場(chǎng)上精通CPU架構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師屈指可數(shù)，而處理器的開發(fā)和對(duì)應(yīng)軟件工具鏈的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，高昂的人力成本阻礙了一般的芯片公司進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。

隼瞻科技通過向設(shè)計(jì)人員提供高層次處理器架構(gòu)描述語言和處理器敏捷開發(fā)平臺(tái)，大大降低了專用處理器的設(shè)計(jì)門檻，使設(shè)計(jì)人員可以專注于架構(gòu)和指令集設(shè)計(jì)，擺脫RTL級(jí)別的繁復(fù)開發(fā)工作。一鍵式的SDK生成引擎更是大量減少了軟件工具鏈開發(fā)的工作量，顯著降低了處理器開發(fā)的人力成本。據(jù)透露，隼瞻科技正在對(duì)名為WingStudio的處理器敏捷開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行最后的優(yōu)化，即將正式對(duì)外發(fā)布。隼瞻科技的目標(biāo)不僅是全線各檔位專用處理器的國(guó)產(chǎn)自主技術(shù)替代，基于RISC-V的專用處理器和WingStudio處理器敏捷開發(fā)平臺(tái)，將為行業(yè)帶來全新的處理器設(shè)計(jì)方法學(xué)變革，為充滿急速變化的MCU和SoC處理器市場(chǎng)注入全新的動(dòng)能和可能性。

隼瞻科技為行業(yè)帶來全新的處理器設(shè)計(jì)方法學(xué)變革

在展會(huì)上，一位與隼瞻科技深度合作的客戶公司CTO表示，隼瞻團(tuán)隊(duì)通過在他們芯片上集成Wing-M130多核處理器子系統(tǒng)，并應(yīng)用基于WingStudio處理器敏捷開發(fā)平臺(tái)上獨(dú)家開發(fā)的Smart-DMA技術(shù)，僅增加少部分面積，就能實(shí)現(xiàn)處理器對(duì)圖像處理的加速，并且可以實(shí)現(xiàn)任意地址模式的數(shù)據(jù)搬移、旋轉(zhuǎn)等操作。與之前的解決方案相比，節(jié)省了額外的硬件加速器，大大減少了芯片面積。同時(shí)，借助隼瞻科技自研的自動(dòng)化軟件工具鏈生成流程，更可免去額外的工具鏈開發(fā)工作，這位客戶感嘆：“這樣設(shè)計(jì)出來的芯片既保證了高性能，又降低了成本，同時(shí)還像FPGA一樣靈活，太爽了！”

本次MCU生態(tài)發(fā)展大會(huì)上，新的產(chǎn)品、新的理念和技術(shù)為行業(yè)刷新了視角，隼瞻科技以基于RISC-V的專用處理器+WingStudio處理器敏捷開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了高效、高靈活性、低成本的自主研發(fā)處理器替代，并將這套新的SoC處理器設(shè)計(jì)方法學(xué)帶給全行業(yè)，充分滿足未來各類SOC處理器定制化需求。隼瞻科技這顆明日之星接下來為SoC行業(yè)帶來的變革浪潮，我們拭目以待。