时间：2021-08-22 07:24:47 | 来源：米乐m6平台网址 作者：M6米乐官网
2020年8月国务院印发的《新时期促进集成电路工业和软件工业高质量开展的若干方针》提出，我国芯片自给率要在2025年到达70%。被称为国产芯片“四大件”的CPU、GPU、FPGA、DSP不论关于国产芯片自给率的提高仍是处理高端芯片“卡脖子”问题都含义深远。
雷锋网推出《国产芯片四大件》系列文章，别离解读国产CPU、GPU、FPGA、DSP的现状，透过投资者视角发现国产芯片时机。
2010年诞生的最“年青”指令集RISC-V现已招引了许多巨子支持者，比方国外的谷歌、高通、西部数据，国内的阿里、华为、紫光展锐。
近几年，开源的RISC-V指令集芯片在IoT商场现已取得了不错的成果，给这一商场占有优势的ARM带来不小压力。
RISC-V指令集不只可以用于CPU，全球首款依据RISC-V指令集的DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)将在本月底量产，该芯片来自我国草创公司中科昊芯。
关于RISC-V阵营而言，这是生态建设中一个值得重视的开展。关于DSP芯片而言，这是一个斗胆的测验。关于我国的国产芯片四大件而言，这是一个打破的时机。
依据已知的揭露音讯，中科昊芯是全球榜首家用RISC-V指令集规划DSP的公司。
中科昊芯创始人兼董事长李任伟告知雷锋网：“咱们是国内为数不多的DSP团队，有十多年DSP和通用处理器研制经历，在2016年就开端RISC-V处理器核的研讨。2019年1月公司树立，7月份首款RISC-V DSP芯片流片成功。”
“3月底咱们就会量产两个系列的DSP，都是面向工业自动化商场。”李任伟泄漏。
中科昊芯之所以敢首要挑选RISC-V规划DSP，除了其团队有成功研制多款处理器的经历，还因为RISC-V是处理国产DSP两大应战的好挑选。
DSP是一类嵌入式通用可编程微处理器，最大的优势是可以实时高速处理数字信号，且比CPU、GPU、FPGA功耗更低，广泛运用于通讯、核算、消费电子和自动操控等范畴。
“DSP首要有两种方法，一种是单芯片，另一种是经过IP或模块集成到SoC。”李任伟说：“国产单芯片DSP有一些市占率，在DSP IP范畴国产化率简直为零。”
雷锋网了解到，国产DSP在某些特别范畴的国产化率现已到达80%以上，但这些特别范畴占DSP全体商场的比例不到5%，其它范畴国产DSP自给率缺乏10%。
提高DSP的自给率，有两大限制要素。榜首个限制要素是知识产权，任何处理器都需求指令集，指令集的问题实质便是知识产权问题。CPU有x86、ARM、MIPS等指令集，其间ARM凭仗授权形式在移动处理器商场称雄。
“巨子们的DSP指令集都各不相同，而且不对外授权，国产DSP想要自己界说一套指令集的难度不大，但仅凭一己之力很难构建一整套东西链和生态。”李任伟指出。
第二个限制要素是运用生态，怎么招引开发者和客户运用国产DSP是一个更大的应战。
“RISC-V是一个开源指令集，没有知识产权问题。一起，不论是国内仍是国外，企业仍是高校，都纷繁参加RISC-V基金会，生态开展很快。”李任伟说：“其时我觉得RISC-V有时机把国产DSP面对的两大应战完美处理，因而咱们在2016年就斗胆做了挑选，开端自主研制依据RISC-V的DSP。”
至于为何首要推出面向工业操控商场的RISC-V DSP，首要有三个原因。
“之所以挑选工业自动化和机器视觉这两个商场，首要是因为咱们团队在这两个范畴不论是技术储备仍是商场推广方面都有更多堆集。”李任伟进一步表明，“当然，这两个范畴咱们也会分步走，先推出面向工业自动化的一系列产品，再推出面向机器视觉的产品。”
还有一个原因，消费电子和自动操控商场规模占到整个DSP商场规模的11%，工业操控商场也是DSP巨子的重要商场，这是一个好的打破口。
面向这两个范畴的DSP在功用上会有很大的差异，运用于工业自动化的DSP是数字信号和操控之间的桥梁，更着重实时操控和运用中的改换功用，运用于机器视觉的DSP则需求更强的算力。
高算力关于RISC-V指令集的芯片是个大应战。李任伟说：“依据RISC-V指令集的DSP与巨子公司的DSP在体系结构上有很大的差异，在相同的主频下，RISC-V指令集的DSP功用与巨子公司DSP功用有较大距离。”
其实质原因仍是传统的高功用DSP的体系结构是针对DSP算法规划的，其一条指令可以完结许多杂乱功用，而用RISC-V指令来做相同的作业则需求调用多条指令。
“这对咱们而言是十分大的应战，凭仗着咱们团队丰厚的经历，在最根底RISC-V指令集的根底上，依据算法的特色，抽取界说了许多DSP指令，再加上体系结构方面的许多立异，终究才规划出功用和功耗优异的DSP。”李任伟表明。
处理了RISC-V带来的功用应战，RISC-V指令集的优势也得以突显。“因为咱们仅仅用了最根底的RISC-V指令集，和自己扩展的指令集，没有向前兼容的问题，再加上RISC-V自身的功耗优势，咱们的DSP有功耗优势。”
李任伟一起表明：“正如RISC-V在每个范畴都可以发挥定制化优势相同，在DSP范畴也相同如此。我也以为未来会是范畴专用架构的年代。”
芯片更高的性价比并不意味着就会遭到开发者和用户的欢迎，运用生态是更大的应战。“我经常说咱们其实是站在伟人的膀子上，假如没有RISC-V社区的奉献，咱们想要做出完好的东西链的难度太大。有了开源的方案，就可以在开源的根底上进行修正和定制，大大下降难度。”
李任伟说：“为了让用户比较便利的切换，咱们也做了许多作业，包含开发环境，界面以及接口等，经过编译器和供给足够多的库，用户根本不必改动习气就能十分简略地切换到咱们的DSP，而且本钱很低。”
先以用户了解的方法切换到国产DSP芯片，再逐步去提高功用，从中低端商场切入，一步步发挥出优势，完结芯片的高端代替。以中科昊芯为代表的国产DSP芯片公司找到了一条不错的国产代替道路，但打破应战不小，也需求耐性。
“不论哪个范畴，不论高端仍是中低端，芯片的国产代替最难的都是运用生态。”李任伟以为，“之前国内的用户即便想用国内的芯片，也没有挑选。”
现在，国家大力开展国产芯片工业，并提出了清晰方针。2020年8月国务院印发的《新时期促进集成电路工业和软件工业高质量开展的若干方针》提出，我国芯片自给率要在2025年到达70%。
在资金和方针的支持下，包含CPU、GPU、FPGA、DSP在内的国产芯片迎来了巨大的开展时机，中科昊芯也是在这样的布景下树立。“关于国产代替更火急的范畴，包含DSP在内的国产芯片的自给率提高会愈加简略，比方电力和轨道交通等范畴。”李任伟说道。
“除了特定的范畴，包含工业自动化等商场，国内用户对国产芯片的情绪也愈加敞开。从上一年到本年，咱们显着感遭到客户承受国产新片的志愿越来越强，容纳度也更高了。”
关于许多用户都忧虑的国产芯片的安稳性问题，李任伟表明中科昊芯的芯片有严厉的测验流程，安稳性没有问题。
国产芯片还有一个优势，更能满意国内商场需求。比方越来越受重视的安全性，许多国产芯片都经过硬件的方法增强芯片的安全性。中科昊芯还可以供给定制化的功用，完结更强的安全性。
还有一个不容忽视的时机，包含TI、ADI、NXP在内的三大DSP芯片巨子都遍及缺芯。DSP芯片并不需求业界最先进的7nm、5nm工艺，国内的芯片代工厂可以代工，而且芯片的封测大部分也在国内进行。
“假如运用国内老练的节点，芯片的出产遭到的影响会小一些。缺芯关于国产包含DSP在内的国产芯片确实是一个时机。”李任伟说。
与CPU、GPU、FPGA共称为芯片四大件的DSP因为其专用性更强，不论是商场规模仍是受重视度都更小。即便如此，DSP的国产代替关于完结芯片的自主可控和高端代替仍含义严重。
作为国内为数不多的DSP芯片公司之一，中科昊芯挑选的RISC-V指令集可以处理知识产权和运用生态两大应战。
但正如李任伟对雷锋网所说，“从最开端界说产品，咱们的方针就很清晰，平等层次的产品要比国外巨子的DSP性价比更高。要达到这个方针的难度挺大。”
值得幸亏的是，中科昊芯上一年和本年都有融资，获得了本钱的认可，客户现在的反应也十分正面。
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