出货量8亿颗!阿里系芯片公司中天微发布中国自

原标题:出货量8亿颗!阿里系芯片公司中天微发布中国自研CPU架构RISC-V处理器

在人工智能(AI)时代,此前物联网(IoT)领域的AI芯片往往身陷困局,传统CPU算力不足,AI协处理器的面积和功耗又偏大。为了打造一款高效率低功耗的AI芯片,创企们纷纷用起存储优先、存算一体等各种招式,还有一类招式是用RISC-V经开源设计打造的AI芯片,因其低功耗的优势迅速在IoT行业崭露头角。

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近两年来,在ARM和Intel主导的竞争格局中,一个新的开源指令集架构RISC-V在芯片江湖声名鹊起。

新智元AI WORLD 2018世界人工智能峰会

面对来势汹汹的AI和IoT浪潮,RISC-V提供了一种高能效低成本解决方案,吸引了谷歌、高通、IBM、镁光、西部数据、三星、英伟达、惠普、甲骨文、华为、比特大陆、加州大学伯克利分校、麻省理工学院、普林斯顿大学、新加坡南洋理工大学以及中科院计算所等国内外200家左右的企业和科研机构加盟。

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阿里平头哥用其主攻IoT安全功能,华米用其造出全球首款支持AI的可穿戴设备芯片组,邻国印度将其确立为国家指令集……和其他传统架构相比,RISC-V具有低功耗、低成本、灵活可扩展、安全可靠等四大优势。据不完全统计,有5家科技老手和6家创业新秀的产品直接或间接的瞄准了基于RISC-V架构的AI芯片。

新智元将于9月20日在北京国家会议中心举办AI WORLD 2018世界人工智能峰会,南京大学计算机系主任、人工智能学院院长周志华教授届时将亲临会场做《关于机器学习的一点思考》主题演讲。周志华教授是AI领域会士“大满贯”得主,AAAI 2019程序主席、IJCAI 2021程序主席,《机器学习》一书的作者。

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阿里平头哥蓄势待发,华米打响可穿戴AI芯片头炮

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RISC-V是一种基于精简指令集计算原理建立的开放指令集架构(ISA),由2017年新晋图灵奖得主、加州大学伯克利分校的Dave Patterson教授带领团队设计研发。

来源:杭州中天微系统;c-sky.com

阿里巴巴今年9月创建的平头哥半导体公司是由阿里巴巴全资收购的杭州中天微和阿里达摩院合并而成,主要发力于32位高性能和低功耗嵌入式CPU的IC设计。

编辑:大明

就在合并的2周前,中天微宣布基于RISC-V的第三代C-SKY指令架构,同时发布基于RISC-V第三代指令架构处理器CK902,可灵活配置TEE引擎,支持IoT安全功能。

【新智元导读】昨日,杭州中天微系统有限公司(阿里巴巴全资收购)宣布正式推出支持RISC-V第三代指令系统架构处理器CK902,并建立战略合作关系推广RISC-V在国内的商业化落地。对于热切关注RISC-V架构的发展、希望通过RISC-V架构的处理器进行产品设计的用户,中天微RISC-V处理器将带来重要的意义。

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据中天微官网9月3日消息,杭州中天微系统有限公司宣布,正式推出支持RISC-V第三代指令系统架构处理器CK902,可灵活配置TEE引擎,支持物联网安全功能。中天微将以此为新的契机,在RISC-V应用领域中进行全方位的系列化CPU布局与市场开发。

截至9月,中天微基于C-SKY CPU IP核的SoC芯片累计出货量已经突破8亿颗。中天微还将针对不同的产品应用场景和客户设计需求,持续推出支持RISC-V的CPU IP系列。

中天微此次推出基于RISC-V的第三代C-SKY指令架构,同时发布第一个32位低功耗CK902处理器,并将针对不同的产品应用场景,持续推出支持RISC-V的CPU IP系列。

此外,中天微与小米旗下的松果电子在11月宣布就RISC-V达成全方位的战略合作伙伴关系并进行联合开发,以中天微RISC-V CPU处理器为基础平台,松果电子提供极具市场竞争力的SoC智能硬件产品。

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同样在今年9月,小米生态链首家在美国上市的公司华米科技推出了首款RISC-V架构的可穿戴设备黄山1号,并称是全球首款支持AI的可穿戴设备芯片组。

值得一提的是,中天微今年4月刚刚被阿里巴巴全资收购,是中国大陆唯一的自主嵌入式CPUIPCore公司,此举被认为是阿里强势进军芯片硬件领域的重要布局。

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近年来,国内对支持RISC-V的CPU处理器一直处于摸索阶段,行业内外对RISC-V处理器的问世愈加期盼。

华米的这款可穿戴AI芯片由一颗主频可达240MHz的处理器和HeartID、ECG、ECG Pro、Arrhythmia四个AI引擎组成,实现在本地端对心率、心电、心律失常等心脏问题进行24小时低功耗实时监测分析。

在此时间节点上,中天微正式推出基于RISC-V的第三代C-SKY指令架构,同时发布第一个32位低功耗CK902处理器,并表示将针对不同的产品应用场景,持续推出支持RISC-V的CPUIP系列,在丰富中天微的产品系列的同时,也为行业内客户提供更多更灵活的CPU IP选择。

其创始人兼CEO黄汪在10月的采访中告诉智东西,和手机AI芯片不同,黄山1号可以在智能手表中作为一款协处理器芯片,配合主处理器工作,也可以在智能手环中扮演主处理的角色。

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阿里平头哥和华米瞄准的是IoT领域,而美国的老牌FPGA供应商美高森美(Microsemi)的RISC-V相关产品则主打高速增长的医疗、工业等机器视觉系统市场。该公司不仅为嵌入式设计提供RISC-V IP内核,并为该系列产品提供完整的工具链和基于RISC-V+Linux+CNN加速器的AI解决方案。

中天微此次推出的RISC-V芯片架构示意图

美高森美与创企SiFive合作开发的RV32IM RISC-V内核使客户能够利用开放式指令集架构(ISA)进行设计,通过许可的BSD授权,实现全面的移植性和更安全的处理器架构。

技术特征:

设计人员可以将设计自由地从FPGA移植到ASIC,而无需支付权益金。此外,工程人员还可以针对其特定应用协作、修改和改编RISC-V内核,充分发挥创新水准。

  • RISC-V全兼容,RV32-ECM指令集;
  • 16个32b GPR;
  • 支持机器模式权限(machine only)
  • 2级精简流水线,IF/EX
  • 哈佛总线架构;
  • 紧耦合IP,包括计时器、矢量中断控制器组件;
  • 极简调试模块,支持片上硬件调试;
  • 可配置指令cache;
  • 可配置TEE引擎

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技术优势:

除了美高森美外,另一家IP公司台湾晶心科技在近日于美国硅谷举行的2018 ANDES RISC-V CON大会上展示了基于RISC-V的产品。

  • 成熟的扩展指令集
  • 成熟精简的架构
  • 支持TEE安全引擎
  • 成熟稳定的工具链及开发工具
  • 软件自主生态支持
  • 强大的国内自主研发团队
  • 高效的技术支持服务
  • 具有大规模量产经验
  • DesignKit SoC参考设计平台
  • 成熟可靠的仿真验证环境

晶心科技是第一家纳入RISC-V的商用主流CPU IP公司,该公司在大会上详细介绍了使用开放来源指令集架构(ISA)的6颗内核以及开发中的4颗内核,截至上个月,晶心科技的RISC-V内核在全球拥有12家授权商,被广泛用于储存服务器、指纹辨识器以及几种AI应用中。

截至目前,中天微基于C-SKY CPU IP核的SoC芯片累计出货量已经突破8亿颗。此次发布的RISC-V处理器将满足各领域客户的不同设计需求,并将极大助力RISC-V开源生态建设

除了上述提及的公司外,北京君正、中兴微、联发科等很多玩家的RISC-V计划正在进行中,西部数据、英伟达、三星等科技巨头也分别在公共场合表露将在旗下产品中用到RISC-V架构。

中天微表示,其自主研发的第二代指令系统架构也将持续更新迭代,携手更多的行业客户与合作伙伴共同发展RISC-V的技术、市场与生态联盟,持续推动RISC-V在技术上的不断演进,并以此对社区做出更大的贡献。

硬盘巨头西部数据在去年11月宣布,未来旗下硬盘处理器和控制器都逐渐转移至成RISC-V架构,一旦转型完成,预计每年将有20亿个基于RISC-V架构的内核出货。

中天微与小米合作,加速RISC-V国内商业化进程

GPU王座英伟达表示将来会把旗下的GPU控制核心替换成RISC-V核,三星半导体也被指在其Exynos 8890处理器中首次采用基于开源的RISC-V架构的自主CPU内核M1。

另据来自中天微官网今天的消息,小米全资子公司北京松果电子有限公司与阿里巴巴全资收购的中天微系统有限公司正式宣布:双方达成全方位的战略合作伙伴关系并进行联合开发,以中天微RISC-V CPU处理器为基础平台,松果电子提供极具市场竞争力的SoC智能硬件产品,共同促进和加速RISC-V在国内的商业化进程。

未来上述大公司或机构很有可能会将RISC-V运用到他们自己的云计算设施中,以摆脱对X86的依赖或是减少昂贵的ARM指令集授权费用。据悉欧盟超算机构EPI已经决定在规划中的两套下一代E级超算中的其中一套用上RISC-V处理器。

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ARM小师弟?RISC-V的诞生史

松果电子研发团队拥有长期通信SoC芯片设计、量产、丰富的OS研发经验,参与开源社区的分布式开发,拥有极强的软件架构设计与开发能力,有助于加速基于开源CPU指令集基础上的开源软件快速迭代,以此推动RISC-V社区和软件生态发展、普及新的CPU技术。

引得一众科技巨头为之站台的RISC-V,和当前移动终端的主流架构ARM却是师出同门。

本次合作,松果电子考量了中天微在现有嵌入式CPU研发技术、持续研发投入的经济的双实力,经过大规模量产验证的中天微CPU内核架构配合成熟稳定的开发工具链,在以此最大限度避免使用RISC-V时带来的技术和量产的不确定性。

众所周知,芯片江湖有两大指令集架构纵横天下,复杂指令集(Complex Intruction Set Computer, CISC)的代表英特尔x86在PC市场无出其右,精简指令集(Reduced Intruction Set Computer, RISC)的代表ARM则在移动终端独领风骚。

此外,中天微也认可松果电子在澎湃S1手机芯片上的成功,印证其在SoC上的深厚技术积累与手机芯片软件系统上的雄厚技术实力。与此同时,松果拥有经过市场验证的可扩展的SDR Modem技术,让基于RISC-V架构的芯片产品可以进入技术门槛最高的智能手机领域。

两类指令集的命名都相当“集”如其名:CISC指令集约有20%的指令会被反复使用,占全程序代码的80%,靠设计出尽可能复杂的指令来完成任务;而RISC的理念更加精简,会采用固定长度的指令格式和单周期指令,优先选用最高频使用的简单指令。

IP 核是基础芯片能力的核心,进入IP核领域是中国芯片实现“自主可控”的基础。阿里巴巴CTO张建锋当时在接受采访时表示:“收购中天微是阿里巴巴芯片布局的重要一环。”

上世纪80年代,加州大学伯克利分校的Dave Patterson教授主导了Berkeley RISC项目并从零设计出第一代处理器RISC I。因为当时市面的CPU价格太昂贵,英特尔又不肯给出x86的授权,英国Acorn公司的创始人Roger Wilson和Steve Furber设计了第一款RISC微处理器——ARM(Advanced RISC Machine)。

新智元4月曾对此次收购做过详细报道,详见【阿里造芯】刚刚,阿里收购中国大陆唯一CPU量产公司中天微

几乎是同一时间,曾斯坦福大学校长的John Hennessy与其团队设计出MIPS处理器的早期雏形,并最终孵化出后来被Imagination收购的MIPS公司。

转载及参考来源

随着智能手机时代的到来,ARM以其低功耗、低成本和高性能的特点攻破微软和英特尔打造的PC壁垒,迅速在移动互联网的狂潮中建立起自己的生态,将苹果、高通、三星等一大批巨头拢入麾下,共同颠覆了传统互联网时代。

http://www.c-sky.com/news/580295.htm

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http://www.c-sky.com/news/580304.htm

而如今AI、IoT等新兴技术的爆发,处理器指令集架构大有再有改朝换代之势。而这一轮新的变天风波的主角,正是ARM的同门师弟——第五代RISC处理器RISC-V芯片。

新智元AI WORLD 2018大会倒计时 15

RISC-V是基于精简指令集(RISC)原理搭建的全新开源指令集架构(ISA),亦由David Patternson教授带领完成。V既指第五代,又代表变化(variation)和向量(vectors)。

新智元将于9月20日在北京国家会议中心举办AI WORLD 2018世界人工智能峰会,邀请机器学习教父、CMU教授 Tom Mitchell,迈克思·泰格马克,周志华,陶大程,陈怡然等AI领袖一起关注机器智能与人类命运。

秉承“大道至简”的设计哲学,RISC-V基础指令集只有40多条,加上其他的模块化扩展指令总共几十条指令。 RISC-V的规范文档仅有145页,而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。

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相比传言要上千万美元的ARM指令集架构的许可证,RISC-V以其完全开源、短小精悍的模块化设计、没有过时定义的束缚、没有严重的指令冗余、没有专利问题等优势开始吸引全球初创公司和研究机构的目光。

国内创企方兴未艾,国外创企产品已出

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在科技巨头还在放话要支持RISC-V架构之时,国内外多家创企已经积极行动起来。

今年10月29日,2008年创立于上海的企业乐鑫收到一个好消息。乐鑫“基于RISC-V指令集架构的ESP32-Marlin物联网芯片”项目入选上海经信委对软件和集成电路产业发展专项资金拟支持项目名单。

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芯来科技比乐鑫的成立晚了10年,却是国内第一家专注于IoT和边缘计算领域的RISC-V处理器内核IP公司,该公司推出了用于IoT应用的N200系列超低功耗RISC-V核心IP,据称和国外公司处于同一起跑线。

芯来科技的COO徐来告诉智东西,RISC-V和ARM间存在客观差距,所以该公司选择了ARM立足不问的IoT等领域。传统的IoT领域比较封闭,不像传统的手机处理器应用那么依赖生态,从这个点开始逐步完善IoT领域是个不错的策略。

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