中國(guó)產(chǎn)的模塊正在被很多產(chǎn)品(日本及其他海外國(guó)家)采用,,最具有代表性的就是在Wi-Fi通信模塊(Module)領(lǐng)域比較有名的樂鑫信息科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱為“Espressif”),其產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)極其有名,。我們之前也曾多次提到這家公司的產(chǎn)品,。不僅是中國(guó)掃地機(jī)器人(Robert)、IoT邊緣計(jì)算機(jī)(Edge Computer)“M5STACK”,,瑞薩電子的微控制板(Micro Controller Board)“ GR-LYCHEE”也都采用了Espressif的Wi-Fi模塊,。
另外,中國(guó)的廠商推出的LTE模塊,、Wi-Fi模塊,、Bluetooth(藍(lán)牙)模塊簡(jiǎn)直是數(shù)不勝數(shù),價(jià)格低廉,、廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,。其中一個(gè)主要特點(diǎn)是我們發(fā)現(xiàn),中國(guó)現(xiàn)在對(duì)RISC-V的應(yīng)用越來越多,。
本文我們將其中最具有特色的幾款產(chǎn)品進(jìn)行深度解讀,,首先就是中國(guó)SiPEED的AI 模塊“M1 AI Module”
搭載RISC-V處理器的AI模塊
中國(guó)SiPEED的AI 模塊“M1 AI Module”進(jìn)行說明。SiPEED也銷售顯示屏(Display),、攝像頭(Camera)配套(Kit)的“MAiX”系列等產(chǎn)品,,圖1是M1 AI Module的外觀,尺寸僅有1英寸,,單面僅有端子,,封裝面由金屬護(hù)罩(Shield)覆蓋。乍一看與Wi-Fi模塊,、LTE模塊沒有什么大的區(qū)別,。金屬護(hù)罩上記載著很多重要信息。
圖1:使用了RISC-V的SiPEED的“M1 AI Module”,。(圖片出自:TechanaLye Report)
現(xiàn)在,,在CPU領(lǐng)域,,手機(jī)方面基本采用Arm基準(zhǔn),PC和服務(wù)器(Server)等方面基本被Intel的X86基準(zhǔn)壟斷,。在車載,、嵌入式用途等方面,各家公司雖然采用了不同的CPU,,但都沒有達(dá)到較大的TAM(Total Addressable Market,,即市場(chǎng)規(guī)模)。在以上這種比例明確的CPU市場(chǎng)上,,RISC-V以開放的戰(zhàn)略“上場(chǎng)”了,。
全球半導(dǎo)體廠商、機(jī)器制造廠商已經(jīng)公開表示要采用RISC-V,,如存儲(chǔ)半導(dǎo)體廠商Western Digital,、GPU廠商N(yùn)VIDIA等。另一方面,,也有很多中國(guó)廠商參與了RISC-V基金(RISC-V Foundation),,也就是說中國(guó)廠商現(xiàn)在正專注于RISC-V內(nèi)核(Core)的芯片、產(chǎn)品研發(fā),。日本現(xiàn)在有6家公司(公司分別是日立制作所,、SONY、NSITEXE,、SHC(Software Hardware Consulting)、PEZY Computing,、Techana-Lye)是RISC-V基金的成員,。
從圖1中的模塊圖片我們可以看出,M1 AI Module搭載了“K210”處理器,,也可以進(jìn)行攝像頭AI處理,、8 Microphone Audio 處理。CPU上搭載了64bit(比特)版的2個(gè)RISC-V內(nèi)核“RV64GC”,。圖1上部記載了其主要的功能(在藍(lán)色方形內(nèi)),。
伴隨著以上這些模塊和芯片的誕生,RISC-V的實(shí)績(jī)也不斷提高,,同時(shí)也增加了其被采用的事例,。
圖2是拆掉了金屬護(hù)罩(Shield)的上述模塊的封裝基板圖,左側(cè)是具有RISC-V內(nèi)核的主處理器(Main Processor),,即中國(guó)KENDRYTE(嘉楠耘智)的“K210”,,基板上還搭載了其他2個(gè)功能芯片(被動(dòng)元件除外):中國(guó)RYCHIP Semiconductor(蕊源半導(dǎo)體)的電源IC(右)、中國(guó)Giga Device Semiconductor(兆易科技半導(dǎo)體)的串行快閃存儲(chǔ)器(Serial Flash Memory,,非揮發(fā)性存儲(chǔ)器),。如圖所示,,全部都是中國(guó)的芯片。
圖2:M1 AI Module的內(nèi)部幾乎都是中國(guó)的芯片,。(圖片出自:TechanaLye report)
KENDRYTE的K210(處理器)和RYCHIP Semiconductor的電源IC也被直接應(yīng)用于SiPEED的MAiX系列,,因此作為組合套件(Kit)銷售。
在當(dāng)前的智能手機(jī)領(lǐng)域,,其主流是一家制造商(Qualcomm,、MediaTek、Samsung Electronics,、HiSilicon)“捆綁(Kit)”處理器(Processor),、電源IC、Transceiver (收發(fā)器)并進(jìn)行銷售,;在通信,、Computing Module(計(jì)算模塊)領(lǐng)域,處理器,、電源IC還是分別由不同的廠家提供,。比如說,Intel,、NVIDIA與Texas Instruments(TI),、Maxim Integrated、羅姆,、中國(guó)&臺(tái)灣的電源IC廠商的芯片進(jìn)行組合的情況比較多,。
KENDRYTE和RYCHIP在SiPEED模塊方面也取得了一定的實(shí)績(jī),今后,,他們應(yīng)該會(huì)按照當(dāng)前的組合形式繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用事例,。
中國(guó)廠商也開始把RISC-V推向FPGA
圖3是M1 AI Module以外的SiPEED產(chǎn)品的基板圖片,左側(cè)是MAiX系列基板,,連接攝像頭和顯示屏,,并進(jìn)行圖像的AI處理(由于帶有攝像頭等元件,用戶可以自己進(jìn)行組裝),。不僅搭載了與圖1中的芯片作用相同的元件,,還搭載了把USB轉(zhuǎn)換成串行(Serial)的中國(guó)WCH的芯片。這個(gè)基板上的大部分芯片也都是中國(guó)產(chǎn)的,。
圖3的右邊是支持RISC-V的FPGA基板,,搭載了一家名為ANLOGIC(安路科技)的中國(guó)廠商的FPGA。Display Touch Controller(顯示屏觸摸控制器)也是中國(guó)的NSIWAY(納芯微)生產(chǎn)的,。另外,,還搭載了中國(guó)的其他3個(gè)芯片,中國(guó)芯片的比例高達(dá)5/7,。
圖3:SiPEED產(chǎn)品的基板,。(圖片出自:TechanaLye report)
說起FPGA, Intel(Altera),、Xilinx、Lattice Semiconductor,、Microsemi(Microchip Company)等美國(guó)企業(yè)陣容以壓倒性的優(yōu)勢(shì)占據(jù)首位,,如上文提到的一些產(chǎn)品采用了中國(guó)的FPGA,其制造工藝雖然稍有些舊(TechanaLye對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)量,,并對(duì)制造工藝進(jìn)行了測(cè)評(píng)),,作為“mini FPGA”來使用完全沒有問題。
在文章開頭,,我們提到了中國(guó)目前擁有被全球采用的Espressif的模塊,,此次我們分解的SiPEED的模塊幾乎都是由中國(guó)的芯片構(gòu)成的,從廉價(jià),、高性能(作為Edge處理的話,,Spec足夠了)的特點(diǎn)來看,今后很有可能成為“第二個(gè)Espressif”,。
圖4:ANLOGIC的FPGA(左),、KENDRYTE的處理器—“K210”。(圖片出自:TechanaLye Report)
我們繼續(xù)看這個(gè)產(chǎn)品,,圖片的左側(cè)是ANLOGIC的FPGA,,芯片雖然比較小,F(xiàn)PGA的Logic Area(邏輯區(qū)域),、SRAM Area,、乘法器Area、DRAM Interface都是分開的,,幾乎與其他廠商的FPGA擁有同樣的構(gòu)造,。
在顯微鏡下觀察,芯片記上有ANLOGIC的公司名,、產(chǎn)品開發(fā)的年份。從圖片我們也可以看出,,這個(gè)芯片應(yīng)該是在2016年開發(fā)的,。此外,從圖片我們可以看出,,此照片是用藥水把線路除去后的“擴(kuò)散層”,。
自開發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)時(shí)隔3年,ANLOGIC應(yīng)該還在進(jìn)行更加細(xì)微化的FPGA的開發(fā),,今后,,ANLOGIC和其他中國(guó)廠商應(yīng)該還會(huì)做出搭載更大的Logic Area(邏輯區(qū)域)、SRAM等的高機(jī)能的FPGA吧,。
圖4 的右側(cè)是搭載了RISC-V內(nèi)核的KENDRYTE的“K210”的開封后的圖片,。這邊也是用藥水除去了線路層,,可以清晰地看出內(nèi)部的IP(Intellectual Property)。(此圖片稍微有點(diǎn)模糊,。)
芯片上記錄了設(shè)計(jì)開發(fā)的廠商和年份標(biāo)識(shí),,但是,可以明顯看出的是設(shè)計(jì)開發(fā)的廠商并非KENDRYTE,,而是別的廠商,,是一家在處理器開發(fā)方面有豐富經(jīng)驗(yàn)的廠商。此外,,芯片上記錄的年份為2017年,。
此外,從規(guī)格來看,,“K210”被認(rèn)為是雙核(Dual Core)的RISC-V,,但結(jié)果證明此芯片搭載了4個(gè)RISC-V內(nèi)核。如果不開封芯片,,以上這些信息就無法獲取呀,!
提供這種硅的廠商將該產(chǎn)品以四核(Quad Core)的形式發(fā)布,而KENDRYTE僅僅公布了其中2個(gè)的規(guī)格,,卻以雙核的形式使用,。很有可能把同一個(gè)硅分開使用了。這樣的事例也比較多,,不能僅靠封裝(Package)來判斷,,如果不開封芯片,確認(rèn)廠商名,、廠商型號(hào),、制造年份等信息就可能出現(xiàn)“判斷失誤”!
不管怎么說,,僅采用中國(guó)芯片(內(nèi)部構(gòu)成可能有不同)的模塊正在加速增長(zhǎng),。由于也存在一些類似“封裝(Package)是中國(guó)、內(nèi)部是其他國(guó)家”的情況,,所以開封芯片變得越來越重要,。TechanaLye 公司不單單依靠封裝(Package)下結(jié)論,今后也會(huì)繼續(xù)以開封芯片,、確認(rèn)內(nèi)部的形式進(jìn)行“真正的解析工作”,。