車規(guī)芯片、視頻處理器再升級，安謀科技發(fā)布兩款自研IP

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃晶晶）前段時間隨著安謀科技新管理層的上任，此前的紛爭已經(jīng)塵埃落定。安謀科技不僅是在Arm IP授權(quán)業(yè)務(wù)上依然穩(wěn)健發(fā)展，其自研產(chǎn)品線也傳來好消息。7月6日安謀科技正式對外發(fā)布了兩款自研IP新品，分別是“星辰”STAR-MC2和“玲瓏”V6/V8視頻處理器。做為芯片上游的IP供應(yīng)商，往往要比芯片設(shè)計公司更早的洞察趨勢，定義未來。這兩款產(chǎn)品也不例外，為了滿足汽車、物聯(lián)網(wǎng)的新興需求，它們重點提升車規(guī)、人工智能等等方面的能力，處理器性能得到大幅提升，并具有支持更廣泛應(yīng)用的靈活度。在最近的媒體交流會上，安謀科技產(chǎn)品研發(fā)負責(zé)人劉澍，處理器產(chǎn)品總監(jiān)陳江杉以及多媒體產(chǎn)品經(jīng)理董峰就新產(chǎn)品和安謀科技的發(fā)展情況進行了分享和交流。

在采訪中，劉澍表示，安謀科技立足全球生態(tài)與本土創(chuàng)新，為我們的產(chǎn)業(yè)和客戶提供高質(zhì)量的異構(gòu)計算矩陣類產(chǎn)品。Arm作為全球最大的計算平臺生態(tài)，我們的工作一方面可以把國外先進的架構(gòu)技術(shù)引入中國，另一方面也可以幫助我們的客戶和產(chǎn)業(yè)合作伙伴融入和進入全球市場。同時我們也很高興看到越來越多的客戶不僅在中國，在全球已經(jīng)成為行業(yè)領(lǐng)先者。其次，安謀科技所有的研發(fā)人員都在中國，我們也始終立足于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)需求，無論是目前所看到的國產(chǎn)替代的需求，還是新應(yīng)用、新行業(yè)涌現(xiàn)出來的需求，我們廣泛收集了國內(nèi)客戶對我們的需求，并據(jù)此來定義我們的產(chǎn)品和路線圖。同時進行高質(zhì)量的交付，這也是我們立足全球生態(tài)、提供本土創(chuàng)新的重要工作之一。

首發(fā)車規(guī)級高性能嵌入式處理器：“星辰”STAR-MC2

2020年發(fā)布了第一代的“星辰”STAR-MC1處理器，它是一款面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的輕量級的低功耗嵌入式處理器。安謀科技處理器產(chǎn)品總監(jiān)陳江杉表示，第二代處理器在上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上著重強化了兩個方面，一是顯著地增加了嵌入式處理器的性能，同時在面積、功耗等指標上并沒有大幅增加，其次是面對國內(nèi)的汽車電子特別是車規(guī)級產(chǎn)品的高標準要求，“星辰”STAR-MC2對于支持車規(guī)級應(yīng)用場景進行了重點研發(fā)。

在定義第二代“星辰”處理器的時候，安謀科技研發(fā)團隊認為，如今無論是汽車電子還是智能工業(yè)制造升級，以及家用領(lǐng)域都對高可靠性設(shè)備提出需求。同時，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，無論是單位功耗的計算能力還是單位面積的計算能力，都提出了更高要求。因此，STAR-MC2具有高可靠性，以及單位計算密度高兩大特性。

“星辰”STAR-MC2基于最新的Armv8.1-M 架構(gòu)設(shè)計（和Cortex-M85是處于同一代的水平），在數(shù)字信號處理、信息安全、功能安全等方面進行了全面升級。處理器主頻在40納米工藝下提升到235MHz，通過引入Arm Helium技術(shù)，實現(xiàn)了標量性能提升45%，矢量性能提升200%，人工智能（AI）處理能力提升了9倍。同時，為了支持國內(nèi)北斗3的高精度定位系統(tǒng)，還首次在產(chǎn)品里引入了“雙精度浮點計算”技術(shù)。

“星辰”STAR-MC2處理器基于Arm TrustZone技術(shù)以及對軟硬件一體平臺安全架構(gòu)（PSA）方案的兼容，“星辰”STAR-MC2能夠充分保護物聯(lián)網(wǎng)和車載設(shè)備的信息安全。此外，“星辰”STAR-MC2處理器滿足ASIL-D (ISO26262)/SIL3 (IEC61508) 的要求，可幫助汽車芯片廠商簡化芯片開發(fā)并加速符合車規(guī)級要求的認證。

“星辰”STAR-MC2處理器的技術(shù)亮點有哪些？陳江杉分析，首先，它是一個面向人工智能應(yīng)用的嵌入式處理器，更適用于一些輕量級的人工智能應(yīng)用計算場景。當(dāng)然STAR-MC2也需要跟一些其他的處理器進行配合。

其次，“星辰”STAR-MC2繼承了STAR-MC1的相關(guān)技術(shù)，依舊支持ArmTrustzone技術(shù)，可以跟安謀科技已經(jīng)發(fā)布的“山海”產(chǎn)品無縫配合，以滿足未來處理器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的信息安全需求。這個完整解決方案可以滿足Arm主推的PSA平臺安全架構(gòu)的認證需求。

第三是STAR-MC2是面向最高車規(guī)級的嵌入式處理器，不僅僅包含交付RTL的傳統(tǒng)處理器的IP，也會給客戶提供一個包含所有必要數(shù)據(jù)的功能安全包，以確?？蛻艨蓾M足對最高車規(guī)級芯片的功能安全要求。

第四是安謀科技成熟的質(zhì)量研發(fā)體系和質(zhì)量交付體系。安謀科技在2018年4月份成立，在2019年5月份就完成了“星辰”STAR-MC1的第一次交付。星辰"STAR-MC1”自2019年向客戶交付后，受到市場的廣泛歡迎和認可。目前已有50多個授權(quán)客戶，進行集成、設(shè)計、流片的項目數(shù)量已超過60個，基于“星辰”處理器的芯片出貨數(shù)量已超過1億片?？蛻舻膽?yīng)用類型不僅限于傳統(tǒng)MCU或IoT MCU，也包括一些定位芯片、汽車芯片以及存儲芯片等多種場景。第二代產(chǎn)品星辰”STAR-MC2會得到更好的研發(fā)和交付質(zhì)量體系支持，從而提供給客戶成熟度更高的產(chǎn)品。

既然“星辰”STAR-MC2是一款車規(guī)級高性能嵌入式處理器，那么它是否對標Cortex-R52呢？陳江杉解析，“星辰”STAR-MC2跟Cortex-R52在產(chǎn)品定位上差別比較大。Cortex-R52面向的是一些高安全應(yīng)用場景，比如車上的域控制器，或者安全島的應(yīng)用場景。“星辰”STAR-MC2面向的是汽車上小型的ECU控制器場景。“星辰”STAR-MC2在連接芯片、手機的sensor hub或者系統(tǒng)控制、傳感器信號處理，以及對信息安全有一定要求的系統(tǒng)/子系統(tǒng)等都可以應(yīng)用，將覆蓋到工業(yè)、醫(yī)療、交通乃至汽車等高安全、高可靠性的場景中。

“星辰”STAR-MC2處理器IP將在7月底完成開發(fā)和驗證，并在下月初正式對所有客戶開放授權(quán)。

“玲瓏”V6/V8視頻處理器：升級視頻處理能力

安謀科技設(shè)計的視頻處理器是一個多核架構(gòu)、多格式以及靈活可伸縮的完整解決方案。在保持原有的多格式和小面積優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，新產(chǎn)品進一步提升了其全方位的能力。

“玲瓏”V6/V8視頻處理器單核性能可達 4K@30fps編碼或 4K@60fps 實時解碼，針對不同應(yīng)用場景分別提供1-4核、4-8核等多種配置，輕松實現(xiàn)線性擴展，達到8K@60fps編碼和8K@120fps解碼的能力，既能夠滿足AIoT設(shè)備 4K/8K超高清攝像頭需求，也支持數(shù)據(jù)中心單芯片超過200通道的編解碼需求。

“玲瓏”V6/V8視頻處理器支持長參考幀，節(jié)省傳輸帶寬并顯著提高圖像質(zhì)量。通過采用融合編解碼的一體架構(gòu)設(shè)計，“玲瓏”V6/V8 視頻處理器能夠有效減小芯片面積，顯著節(jié)省存儲空間并降低整體系統(tǒng)的成本和功耗。能夠為手機終端、智能安防、汽車、數(shù)據(jù)中心、航拍記錄儀、電視娛樂等應(yīng)用場景提供高清視頻編解碼能力。

安謀科技視頻處理器產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理董峰解析，“玲瓏”V6/V8視頻處理器，增加了AV1 的解碼，并且大幅提高了H.264的編碼質(zhì)量，在整體帶寬壓縮方面，在相同場景下，“玲瓏”V6/V8視頻處理器具有30%的帶寬壓縮優(yōu)勢。


為了支撐各種業(yè)務(wù)場景靈活多變的需求，在架構(gòu)層面實現(xiàn)了三層的stack形式。董峰進一步分析，底層是一個靈活的硬件支撐，可通過多核伸縮性支持不同分辨率和性能的需求。每個核里有硬件加速模塊以及單獨的硬件控制器來對相應(yīng)的加速模塊進行控制，功能靈活性也得到提升。

在Firmware層面，主要進行的是功能擴展以及針對不同應(yīng)用場景的優(yōu)化。我們實現(xiàn)了相應(yīng)的display framereordering，來減少VPU對主CPU的負載需求，并實現(xiàn)了自主的碼率控制算法以及相應(yīng)處理。針對不同應(yīng)用場景進行相應(yīng)優(yōu)化，在不同應(yīng)用場景下分別具有不同的碼率降低，保證在更低的帶寬需求下進行高質(zhì)量的視頻傳輸。并與主CPU有靈活的控制接口，可進行靈活擴展。客戶也提出各種不同需求，針對部件的提升， 可以在不改變硬件的前提下對各種場景及性能（主要是編碼質(zhì)量性能）進行提升。

在軟件方面，主要是主CPU（Host CPU）的處理器控制以及相應(yīng)的memory的管理和調(diào)度，我們已完整實現(xiàn)了安卓和Linux的驅(qū)動以及上層一些應(yīng)用框架支持，可以滿足各種消費類產(chǎn)品、云端以及嵌入式場景的需求。

在整體的三層stack支撐下，玲瓏VPU產(chǎn)品可在不同客戶得到應(yīng)用，包括手機、安防、云端的AI inference以及車載等領(lǐng)域。整體架構(gòu)的靈活性優(yōu)勢支撐客戶進行快速的產(chǎn)品部署。最新的VPU產(chǎn)品“玲瓏”V6/V8視頻處理器已經(jīng)完成量產(chǎn)。

安謀科技繼續(xù)助力中國產(chǎn)業(yè)升級

當(dāng)前正值汽車芯片緊缺之時，“星辰”STAR-MC2又是安謀科技第一款最高車規(guī)級的IP產(chǎn)品，可見安謀科技看好汽車芯片需求。那么對汽車缺芯情況又有哪些判斷呢？劉澍認為，隨著整個芯片行業(yè)以及中國產(chǎn)業(yè)對汽車芯片不斷的研發(fā)投入、投資等等，缺芯情況肯定會得到緩解。相信到明年，車規(guī)級芯片缺芯的問題可能會得到改善。

車規(guī)級芯片會是整個產(chǎn)業(yè)，也是安謀科技的重點。根據(jù)路線圖，安謀科技還會有更多的車規(guī)級產(chǎn)品逐漸推出。不僅是用在汽車領(lǐng)域，還有很多其他的高可靠性領(lǐng)域，包括工業(yè)控制、服務(wù)器等等都會有相應(yīng)的需求。所以對高可靠性技術(shù)及認證的研發(fā)和投入將是安謀科技非常重要的發(fā)展驅(qū)動力。

而有關(guān)安謀科技和Arm的產(chǎn)品定位，劉澍表示安謀科技的IP和Arm的IP追求的是一體化的、完整的異構(gòu)計算的矩陣。產(chǎn)品定位雖有交疊但更多的是互補，既能提供通用計算類產(chǎn)品和同樣的規(guī)范體系，也能夠滿足支持某些不同市場的特色需求。

“一方面安謀科技的自研業(yè)務(wù)蒸蒸日上，推出了很多新的產(chǎn)品；另一方面，大力推廣Arm的IP和生態(tài)在中國的落地，在安謀科技成立以后，整個Arm的IP在國內(nèi)的授權(quán)超過了300多家，累計的芯片出貨量突破了250億片，這樣直接拉動了下游年產(chǎn)值超過萬億人民幣的科技產(chǎn)業(yè)，這也是安謀科技在整個Arm生態(tài)里所做的重要的貢獻?！眲f道。

在新的管理層上任之后，我們看到安謀科技快速推進了和地平線、鴻鈞微、靈動微、憶芯科技等很多合作伙伴多項的產(chǎn)品的發(fā)布以及項目的深入的合作。安謀科技正在積極參與上下游合作伙伴全面的、深入的合作，助力整個中國智能計算生態(tài)發(fā)展。