上周，嵌入式CPU核心IP供應(yīng)商晶心科技（Andes）在北京舉辦了“Andes RISC-V CON”，邀請(qǐng)到了RISC-V基金會(huì)、中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，以及多家芯片設(shè)計(jì)公司的重要嘉賓，共同探討了對(duì)RISC-V處理器架構(gòu)及其發(fā)展前景的看法，并分享了各自取得的成果和進(jìn)展。

晶心科技于2005年在中國(guó)臺(tái)灣新竹創(chuàng)立，目前是亞洲地區(qū)唯一一家上市的CPU IP供應(yīng)商，2015年，該公司被臺(tái)積電評(píng)選為最佳的新IP合作伙伴。

據(jù)晶心科技總經(jīng)理林志明介紹，該公司目前在全球有140多個(gè)客戶，內(nèi)含晶心科技IP核的產(chǎn)品出貨量已經(jīng)超過(guò)30億個(gè)。

以智能手機(jī)為例，林志明表示，全球每出貨5部手機(jī)，其中就有一部嵌入了該公司的IP，可以服務(wù)于包括藍(lán)牙、WIFI、GPS等在內(nèi)的無(wú)線通信，還有存儲(chǔ)控制器、NFC控制器，以及傳感器hub等。除了手機(jī)，該公司的IP產(chǎn)品還可應(yīng)用于汽車、雷達(dá)、無(wú)人機(jī)，以及虛擬貨幣礦機(jī)等。

2015年，晶心科技開始與RISC-V基金會(huì)合作，2016年成為了該基金會(huì)的Foundation founding member，并于2017年開始推出RISC-V產(chǎn)品。此外，晶心科技還是中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的副理事長(zhǎng)單位。

晶心科技以往的產(chǎn)品線包括：N7、E8、N8、S8、N9、D10，以及D15、N15等，這些產(chǎn)品大都應(yīng)用于嵌入式產(chǎn)品，也有客戶將其應(yīng)用于通用處理器，還有應(yīng)用于Linux。林志明表示，從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，晶心科技產(chǎn)品的PPA（性能、功耗、尺寸）性能很強(qiáng)，得到了客戶的普遍認(rèn)可，另外，開發(fā)環(huán)境、工具鏈，以及對(duì)客戶的技術(shù)支持和服務(wù)方面，也積累了很多成功的經(jīng)驗(yàn)。

啟動(dòng)RISC-V研究以后，晶心科技逐步在原有的核心基礎(chǔ)上，導(dǎo)入了RISC-V架構(gòu)。以該公司的 AndesCore V3架構(gòu)為例，與RISC-V以及其它指令集架構(gòu)相比，無(wú)論是指令寬度、GPR數(shù)量，還有Delayed branch的數(shù)量等多項(xiàng)指標(biāo)，從下圖可以看出，AndesCore V3與RISC-V指標(biāo)非常相似，可以實(shí)現(xiàn)平滑地轉(zhuǎn)移。

對(duì)此，林志明表示：“基于晶心13年的技術(shù)積累，以及AndesCore V3與RISC-V的高相似度，我們可以在現(xiàn)有RISC-V指令集的基礎(chǔ)上，做一個(gè)Kernel，再結(jié)合AndesCore V3成熟的功能強(qiáng)項(xiàng)，整合打包在一起，就形成了新一代的AndeStar V5架構(gòu)，這樣，RISC-V作為一個(gè)子集融入到V5架構(gòu)當(dāng)中，就可以將RISC-V的模塊化、可擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)帶給AndeStar V5。”

AndeStar V5包括32位和64位兩種架構(gòu)，近期，該公司也推出了基于該架構(gòu)的最新產(chǎn)品：AndesCore A25/AX25，適合以Linux為基礎(chǔ)的應(yīng)用；AndesCore N25F/NX25F，適合浮點(diǎn)密集型的多元應(yīng)用。A25及N25F為32位，而AX25和NX25F則為64位。

晶心科技CTO蘇泓萌博士表示：“晶心采用RISC-V作為第五代架構(gòu)AndeStar V5的子集，并貢獻(xiàn)至RISC-V社群。A25/AX25及N25F/NX25F為5級(jí)管線并兼容RISC-V ISA (RV-IMAC[FD])的多功能處理器。所有25系列的處理器都包含具向量中斷dispatch和依優(yōu)先序搶占模式(preemption)的晶心擴(kuò)充 Platform-Level Interrupt Controller (PLIC)，能有效適用于不同類型的系統(tǒng)事件，并預(yù)先整合至64位AXI或64/32位的AHB總線平臺(tái)。”

據(jù)悉，晶心同時(shí)和第三方合作伙伴共同推出了更多開發(fā)工具、IP和執(zhí)行平臺(tái)，包括快速系統(tǒng)仿真器、安全性子系統(tǒng)、SoC分析工具、追蹤器和除錯(cuò)器，以及軟件堆棧等。

晶心為RISC-V做出的貢獻(xiàn)

據(jù)林志明介紹，在RISC-V全球社群當(dāng)中，晶心扮演了很多角色。該公司不僅是RISC-V基金會(huì)的Founding member，同時(shí)在很多方面也是相關(guān)資源的主要貢獻(xiàn)者，如在軟件方面，GCC、binutils、newlib，以及最近的LLVM、LLD方面，都有相應(yīng)的貢獻(xiàn)。除此之外，晶心對(duì)于RISC-V架構(gòu)的擴(kuò)充也扮演著重要角色，其同時(shí)擔(dān)任ISA P-extension (Packed DSP) Task Group的主席以及Fast Interrupt Task Group的共同主席。晶心也參與RISC-V基金會(huì)在全球的各種活動(dòng)，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的不斷壯大，力求將RISC-V發(fā)展成為繼X86和Arm之后的新一代主流處理器指令集架構(gòu)。

由于RISC-V具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，這是基于其定義的RoCC接口，林志明表示，除了RoCC之外，晶心還做了更多事情，具體來(lái)講，如果你不是專門做CPU的廠商，只是一家普通的IC設(shè)計(jì)公司，當(dāng)看到需要在CPU之外，植入加速器（協(xié)處理器）時(shí)，這時(shí)麻煩隨之產(chǎn)生，就算是有原生的RoCC接口，通常還是需要自己動(dòng)手實(shí)施很多指令設(shè)計(jì)，具體如下圖所示，這么多的軟硬件設(shè)計(jì)，都由客戶自己去做的話，相當(dāng)耗費(fèi)資源和時(shí)間，是一件很讓人頭痛的事情。

針對(duì)以上情況，林志明表示，晶心可提供EDA等級(jí)的工具，并將相關(guān)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Y(jié)在里面，在設(shè)計(jì)RISC-V時(shí)，可自動(dòng)完成上述的繁瑣工作，

談到晶心科技在發(fā)展RISC-V方面的定位和決心時(shí)，林志明表示，晶心要做完整的RISC-V產(chǎn)品線，包括低端、中端和高端的，都有相應(yīng)的產(chǎn)品發(fā)展藍(lán)圖。同時(shí)，晶心的定位很明確，即要做專業(yè)的IP供應(yīng)商，不會(huì)把資源放在IC設(shè)計(jì)當(dāng)中去。因此，晶心將會(huì)專心為客戶提供不斷優(yōu)化的RISC-V核心IP和解決方案，并不斷提升該公司在RISC-V方面的實(shí)力和影響力。

降低芯片設(shè)計(jì)門檻

當(dāng)客戶在設(shè)計(jì)基于RISC-V處理器核心的SoC時(shí)，晶心會(huì)通過(guò)多種技術(shù)資源協(xié)助客戶做好功耗管理，還有DSP SIMD，并提供完整的開發(fā)環(huán)境，以及PowerBrake、QuickNap和WFI (Wait for Interrupt)功能的結(jié)合，能依應(yīng)用需求提供不同的電源模式；StackSafe可防止軟件堆棧溢位；另外，晶心的CoDense專利技術(shù)能進(jìn)一步增強(qiáng)RISC-V C-extensions的程序代碼密度。

PowerBrake和QuickNap在功率管理方面的功效和性能如下圖所示。

另外，由于很多新創(chuàng)的IC設(shè)計(jì)公司沒(méi)有COT的設(shè)計(jì)能力，或不能獨(dú)自完成Layout和tape out工作，對(duì)此，晶心與IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司合作，推出了EasyStart Program，共同為客戶提供服務(wù)工作。林志明表示，晶心科技與全球多家IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司進(jìn)行了商談，為他們提供RISC-V處理器核，以及周邊的IP，協(xié)助他們做SoC的設(shè)計(jì)與整合。相關(guān)的合作伙伴已經(jīng)遍及歐洲、韓國(guó)、美國(guó)、中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)，目前已經(jīng)與10家完成簽約，在此基礎(chǔ)上，伙伴數(shù)量還會(huì)繼續(xù)增加。通過(guò)這些措施，可以幫助客戶降低芯片設(shè)計(jì)門檻。

共話RISC-V產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖

“Andes RISC-V CON”會(huì)議期間，RISC-V基金會(huì)執(zhí)行總監(jiān)Rick O’Connor分享了該基金會(huì)對(duì)于RISC-V的布局；中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)滕嶺分享了聯(lián)盟共同發(fā)展RISC-V產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略與構(gòu)想。此外，Inside Secure大中華區(qū)總經(jīng)理官恒治從安全切入，做了題為“Security Solutions of RISC-V”的演講，京微齊力CEO王海力博士主講了“新型異構(gòu)可編程計(jì)算芯片技術(shù)展望”，RT-Thread CEO熊譜翔則從物聯(lián)網(wǎng)的角度分析了RT-Thread是如何助力RISC-V IoT發(fā)展的。

另外，北京清華大學(xué)教授、深鑒科技聯(lián)合創(chuàng)始人汪玉博士，與晶心科技CTO蘇泓萌、Inside Secure大中華區(qū)總經(jīng)理官恒治、京微齊力王海力博士，以及中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所研究員兼CNRV雙周簡(jiǎn)報(bào)主筆宋威等專家，共同探討了RISC-V在各自領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r及前景。

來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察 張健