RISC-V因其開放標(biāo)準(zhǔn)的特性受到廣泛關(guān)注。在RISC-V車載應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)外有英飛凌、NXP、瑞薩、博世和ST等傳統(tǒng)汽車芯片巨頭共同成立合資企業(yè)重注RISC V車用芯片，國(guó)內(nèi)有東風(fēng)汽車正式發(fā)布了基于RISC-V架構(gòu)的車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品。東風(fēng)汽車代號(hào)為DF30，功能安全等級(jí)達(dá)到ASIL-D，其內(nèi)核IP便來(lái)自于芯來(lái)科技NA900系列。

在ICCAD-Expo 2024期間，NE時(shí)代有幸與芯來(lái)科技創(chuàng)始人胡振波展開交流，共同探討RISC-V未來(lái)在車載領(lǐng)域的進(jìn)展和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。芯來(lái)科技已經(jīng)推出多個(gè)符合車規(guī)要求的RISC-V內(nèi)核IP。在2023年8月，芯來(lái)科技NA系列CPU IP（NA900和NA300）便獲得了功能安全等級(jí)ASIL D的認(rèn)證證書，NA900也就是東風(fēng)汽車DF30車規(guī)級(jí)MCU所用的內(nèi)核IP。

芯來(lái)科技成立于2018年，一直專注于RISC-V CPU IP及相應(yīng)平臺(tái)方案的研發(fā)，目前已經(jīng)推出了N、U、NX、UX四大通用CPU IP產(chǎn)品線和NS、NA、NI三個(gè)專用CPU IP產(chǎn)品線。

“RISC-V在車載領(lǐng)域的落地其實(shí)非?？?，目前芯來(lái)科技合作的車載客戶已超過(guò)數(shù)十家”， 胡振波開門見(jiàn)山的說(shuō)道。

01.

RISC-V在車載領(lǐng)域很有希望落地

胡振波認(rèn)為，RISC-V在車載領(lǐng)域反而很有希望落地。其中最關(guān)鍵的因素在于相比于其他行業(yè)， 車載領(lǐng)域的門檻雖然較高，但其要求卻相對(duì)封閉，整個(gè)需求體系比較明確，在底層硬件規(guī)范好，反而對(duì)軟件生態(tài)的依賴較輕。

芯來(lái)科技NA系列獲得功能安全ASIL-D認(rèn)證證書

落地的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素更多來(lái)自于需求層面。

RISC-V開放標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，靈活性相對(duì)更高。并且，RISC-V整個(gè)行業(yè)均處于初期發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)已經(jīng)在新能源、智能化方面證明了對(duì)新技術(shù)應(yīng)用的引領(lǐng)性。因此，RISC-V也更容易在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上得到快速推廣。

但需要正視的是，RISC-V發(fā)展很快，留給國(guó)內(nèi)的發(fā)展窗口期可能僅有2-3年。在這個(gè)過(guò)程中，需要全行業(yè)生態(tài)各個(gè)環(huán)節(jié)企業(yè)共同的努力 。

從應(yīng)用來(lái)看，由于當(dāng)前RISC-V應(yīng)用生態(tài)的薄弱，胡振波認(rèn)為在智能座艙等需要Android應(yīng)用的領(lǐng)域RISC-V尚有距離。而在其他領(lǐng)域，包括不限于各類控制從車窗座椅、底盤動(dòng)力到自動(dòng)駕駛應(yīng)用前景巨大。

02.

從IP授權(quán)到IP訂閱，讓RISC-V應(yīng)用更簡(jiǎn)單

芯來(lái)科技在今年6月六周年之際推出了RISC-V IP 2.0的服務(wù)模式，由之前IP授權(quán)的商業(yè)模式轉(zhuǎn)變?yōu)镮P訂閱的商業(yè)模式。

將CPU IP從傳統(tǒng)的“按項(xiàng)目授權(quán)”模式，提升到“訂閱式”模式，助力本土設(shè)計(jì)公司更高效的完成CPU IP的采納與授權(quán)過(guò)程，大幅縮減CPU IP的授權(quán)成本和時(shí)間成本，集中精力去做具體場(chǎng)景的SoC芯片產(chǎn)品。

因此芯來(lái)科技從客戶的需求出發(fā)推出了訂閱制的服務(wù)模式，即RISC-V CPU IP “隨芯包”模式。一次訂閱后，訂閱期內(nèi)可以無(wú)限使用。在訂閱期內(nèi)客戶可以按需訂閱，隨時(shí)升級(jí)。并且也能享有最新的IP特性。目前芯來(lái)科技已經(jīng)將N100、N200、N300、N600、N900；U600、U900 (支持MMU） 、NX600、NX900；UX600、UX900 (支持 MMU），納入“隨芯包”訂閱模式的范疇。

“隨芯包”可以幫助客戶一次性訂閱無(wú)限次使用、按需訂閱隨時(shí)升級(jí)以及實(shí)時(shí)享有最新IP特性。

不僅如此，芯來(lái)科技的IP2.0戰(zhàn)略在“隨芯包”模式還提供了“子系統(tǒng)”的服務(wù)。具體合作流程來(lái)看，當(dāng)客戶提出需求時(shí)，芯來(lái)科技可以按照客戶需求搭建一個(gè)包含CPU IP、總線和基礎(chǔ)外設(shè)的平臺(tái)，為客戶達(dá)到省錢省時(shí)省力的目的。胡振波透露， 從需求提出到系統(tǒng)搭建，芯來(lái)科技可以以周為單位的時(shí)間完成交付和迭代。 其中包括CPU IP，總線，外設(shè)，底層驅(qū)動(dòng)等等。大幅降低客戶工程開發(fā)時(shí)的工作量。

03.

RISC-V可在多個(gè)領(lǐng)域賦能AI芯片

胡振波首先介紹了AI芯片的組成，主要包括三部分，分別是CPU IP作為芯片內(nèi)部的管理（House Keeping），NPU IP作為AI加速器，以及用于處理并行計(jì)算的VPU IP。

在CPU IP中，之前以ARM授權(quán)IP為主，現(xiàn)在RISC-V提供了額外的一個(gè)選項(xiàng)，可以作為CPU IP來(lái)使用，作為對(duì)ARM的一個(gè)替代。

對(duì)于NPU而言，在AI芯片中，都強(qiáng)調(diào)可編程的能力，以應(yīng)對(duì)AI迭代的速度。在這種情況，單純的純硬件NPU很難滿足需求，現(xiàn)在有的NPU內(nèi)部的每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，都可能使用一個(gè)CPU Core作為基礎(chǔ)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)元素，對(duì)于這種運(yùn)算節(jié)點(diǎn)的CPU Core，ARM很難進(jìn)行修改和擴(kuò)展，而RISC-V的Core可以很好地充當(dāng)基礎(chǔ)的“計(jì)算節(jié)點(diǎn)”元素來(lái)滿足NPU可編程的要求。

最后，對(duì)于并行計(jì)算的VPU IP，胡振波解釋道，這是因?yàn)锳I對(duì)靈活算子的要求越來(lái)越高，純硬件化NPU無(wú)法全部滿足。以往矩陣運(yùn)算可能占到80-90%，但現(xiàn)在隨著大模型的應(yīng)用，對(duì)靈活算子的要求越來(lái)越高，需要具有一定并行算力（譬如Vector寬度達(dá)到512甚至1024Bits）且軟件靈活的VPU IP并行計(jì)算VPU IP和NPU并不矛盾，兩者都是AI芯片的重要組成部分。雖然ARM也有并行計(jì)算的SVE指令集，但SVE的ARM CPU IP更多的是面向服務(wù)器領(lǐng)域?；赗ISC-V Vector指令集的RISC-V VPU IP能夠很好的滿足這一訴求。 目前國(guó)內(nèi)最有代表性的此類IP主要是芯來(lái)科技的NI900系列RISC-V IP。

04.

RISC-V的生態(tài)會(huì)得到全產(chǎn)業(yè)的共同推動(dòng)

針對(duì)RSIC-V的生態(tài)問(wèn)題，胡振波強(qiáng)調(diào)相比于ARM生態(tài)，RISC-V是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，開放的生態(tài)。芯來(lái)科技只是其中重要的一份子，并不是全部。全世界全產(chǎn)業(yè)都會(huì)共同推動(dòng)，眾人拾柴火焰高，RISC-V的生態(tài)會(huì)越來(lái)越好，參與者都會(huì)跟著水漲船高。

總結(jié)

可以看出RISC-V已經(jīng)在車載領(lǐng)域得到加速應(yīng)用，這其中離不開技術(shù)的進(jìn)步，更離不開商業(yè)上的持續(xù)堅(jiān)持。芯來(lái)科技長(zhǎng)期深耕RISC-V CPU IP，將持續(xù)與生態(tài)伙伴共同推動(dòng)RISC-V向前發(fā)展。

備注：ICCAD-Expo 2024（上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第三十屆集成電路設(shè)計(jì)業(yè)展覽會(huì)）由上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、浦東新區(qū)人民政府、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)指導(dǎo)，上海市浦東新區(qū)投資促進(jìn)中心支持，上海張江高科技園區(qū)開發(fā)股份有限公司和上海芯媒會(huì)務(wù)服務(wù)有限公司共同主辦，本次大會(huì)以“智慧上海，芯動(dòng)世界”為主題。

期間，NE時(shí)代作為受邀合作伙伴與包括西門子 EDA、TSMC、芯易薈、銳成芯微、芯啟源、奎芯科技、巨霖科技、速石信息、合見(jiàn)工軟、榮芯半導(dǎo)體、摩爾精英、芯原微電子、思爾芯、國(guó)微芯、芯行紀(jì)、鴻芯微納、芯來(lái)科技、芯華章、芯耀輝、英諾達(dá)、芯和半導(dǎo)體在內(nèi)的多家芯片半導(dǎo)體企業(yè)創(chuàng)始人及核心骨干深入探討芯片及EDA、IP發(fā)展的趨勢(shì)與未來(lái)，車規(guī)芯片發(fā)展的挑戰(zhàn)與進(jìn)展等核心話題。

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