RISC-V在智能家居中大放異彩

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）RISC-V近期越來(lái)越受到大家的關(guān)注，作為一種新興的精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)，目前RISC-V標(biāo)準(zhǔn)組織成員已達(dá)數(shù)百個(gè)，幾乎所有主流廠(chǎng)商都已加入到RISC-V的賽道上。未來(lái)CPU中，RISC-V或許將成為與x86、Arm分庭抗禮的又一大體系。而RISC-V尤其擅長(zhǎng)嵌入式領(lǐng)域，這意味著智能家居將是RISC-V良好的應(yīng)用場(chǎng)景。

RISC-V的巨大優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于x86和Arm，精簡(jiǎn)、模塊化和可擴(kuò)展性成為RISC-V的鮮明特點(diǎn)。RISC-V并未針對(duì)某一特定實(shí)現(xiàn)進(jìn)行過(guò)度優(yōu)化，它適用于從微控制器到超級(jí)計(jì)算機(jī)的所有計(jì)算系統(tǒng)，而Arm則主要針對(duì)移動(dòng)手機(jī)進(jìn)行了特定的優(yōu)化，當(dāng)然這里是與筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)和服務(wù)器相比而言。

有多精簡(jiǎn)呢，RISC-V的規(guī)范文檔僅有145頁(yè)，特權(quán)架構(gòu)文檔也才91頁(yè)，基本的RISC-V指令數(shù)目?jī)H有40多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。意味著工程師相比Arm和x86能夠盡快的掌握RISC-V。

并且作為芯片計(jì)算指令集架構(gòu)，RISC-V是開(kāi)源的，這意味著使用RISC-V可以免許可和免版稅。RISC-V允許用戶(hù)免費(fèi)使用新指令擴(kuò)展ISA并創(chuàng)新RISC-V處理器的微架構(gòu)，當(dāng)前主流的Arm架構(gòu)，要求用戶(hù)支付版稅。

這也意味著RISC-V可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行定制，但如果想要使用主流的Arm，不僅需要獲得IP核準(zhǔn)許可批準(zhǔn)，同時(shí)還需要繳納一筆100萬(wàn)美元到1000萬(wàn)美元的費(fèi)用。甚至如果想要更改設(shè)計(jì)中的任何內(nèi)容，還將額外付費(fèi)。不僅如此，在后續(xù)每生產(chǎn)一塊芯片，Arm都需要收取1-2%芯片價(jià)格的費(fèi)用。

另一方面，Arm作為一家實(shí)體公司，已經(jīng)面臨著被當(dāng)?shù)卣蠼钩隹诘娘L(fēng)險(xiǎn)。而RISC-V基金會(huì)于2020年遷往瑞士，并且國(guó)內(nèi)也有相關(guān)組織與專(zhuān)利聯(lián)盟，能夠最大程度確保RISC-V的正常使用。

同時(shí)，RISC-V國(guó)際協(xié)會(huì)有很多中國(guó)企業(yè)正在深度參與各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制訂。如華為、中興、賽昉、阿里巴巴、中科院計(jì)算所、中科院軟件所等，正因這些本土企業(yè)的活躍，國(guó)內(nèi)RISC-V的環(huán)境比較開(kāi)放，形成百花齊放的態(tài)勢(shì)。

在智能家居中大放異彩的RISC-V

由于上面的種種特性，目前不少企業(yè)都開(kāi)始深入布局RISC-V。在智能家居中，RISC-V可以用于連接和AI邊緣產(chǎn)品品類(lèi)的切換與組合。例如，博流智能的BL606P芯片采用雙RISC-V核架構(gòu)，用戶(hù)可以基于同一套R(shí)ISC-V開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具，方便地進(jìn)行IoT連接和AI邊緣產(chǎn)品品類(lèi)的切換與組合。

中國(guó)移動(dòng)發(fā)布的自研RISC-V架構(gòu)的LTE-Cat.1芯片（CM8610 LTE-Cat.1芯片），該芯片特有的LTE-Cat.1技術(shù)可以通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。相比傳統(tǒng)的2G或3G網(wǎng)絡(luò)，LTE-Cat.1具備更高的傳輸速度和更低的延遲。在智能家居的應(yīng)用中，可以得到更加穩(wěn)定、快速的數(shù)據(jù)傳輸支持。

先楫半導(dǎo)體推出的高性能實(shí)時(shí)RISC-V微控制器HPM6000系列，采用全新的芯片系統(tǒng)架構(gòu)定義、全新CPU內(nèi)核、大量自主創(chuàng)新的IP設(shè)計(jì)，以及完整的配套生態(tài)，打造出了高性能的國(guó)產(chǎn)通用MCU系列。可以實(shí)現(xiàn)LCD顯示、音頻信號(hào)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)透?jìng)鳌?a target="_blank">電機(jī)控制等功能，在智能家居中也可以得到不錯(cuò)的應(yīng)用空間。

中科藍(lán)訊算是國(guó)內(nèi)業(yè)內(nèi)較早采用RISC-V指令集架構(gòu)作為技術(shù)開(kāi)發(fā)路線(xiàn)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，基于開(kāi)源的RISC-V指令集架構(gòu)，配合開(kāi)源實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT-Thread，自主開(kāi)發(fā)出高性能CPU內(nèi)核和DSP指令，實(shí)現(xiàn)了各種音頻算法。

平頭哥目前已基本完成RISC-V與國(guó)際主流操作系統(tǒng)的全適配：率先在玄鐵RISC-V處理器上成功運(yùn)行安卓12，成果貢獻(xiàn)于A(yíng)OSP開(kāi)源體系。平頭哥也是全球RISC-V軟件生態(tài)計(jì)劃“RISE”唯一的中國(guó)大陸芯片公司，其他成員還包括谷歌、英特爾、三星、聯(lián)發(fā)科、英偉達(dá)、高通、Andes、Imagination、Red Hat、Rivs、SiFiveVentana等。

樂(lè)鑫科技推出的ESP32-C3是一款安全穩(wěn)定、低功耗、低成本的物聯(lián)網(wǎng)芯片，搭載RISC-V 32位單核處理器，支持2.4 GHz Wi-Fi和Bluetooth 5（LE），為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品提供行業(yè)領(lǐng)先的射頻性能、完善的安全機(jī)制和豐富的內(nèi)存資源。

當(dāng)然，還有許多已經(jīng)推出基于RISC-V的相關(guān)產(chǎn)品，或者正在進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)。隨著RISC-V的生態(tài)日益完善并壯大，盡管目前距離x86和Arm還有一定的差距，但RISC-V的迅速崛起已是不爭(zhēng)的事實(shí)，并且依靠其本身的優(yōu)勢(shì)，正在智能家居領(lǐng)域中大放異彩。

小結(jié)

RISC-V相比x86、Arm等老牌架構(gòu)，其架構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化操作。并且RISC-V還沒(méi)有向后兼容的歷史包袱，開(kāi)源且免費(fèi)，因此廣受企業(yè)的喜愛(ài)。同時(shí)也正因?yàn)镽ISC-V本身的特性，讓其在智能家居領(lǐng)域中能夠?qū)崿F(xiàn)許多創(chuàng)新方案，助力智能家居的進(jìn)一步發(fā)展。