姬永锋
22-08-08 14:06 微博认证:财经博主

ARM即将失去MCU(中)
原创 九林 半导体产业纵横

RISC-V MCU疯狂发展
在芯片级别的硬件中,ARM和RISC-V在MCU领域开启了正面战场。
众所周知,开源是RISC-V的一大优势,但除此之外,灵活性也是其被众多厂商采用的原因之一。
由于没有x86和ARM指令集背负的兼容性包袱,RISC-V指令集对提升功耗和性能有很大的好处。一个有比较强的功力的团队设计过几个芯片后,同样的指令集架构他们就能设计出功耗和性能更好的处理器。
另外,采用RISC-V指令集设计MCU可以让芯片厂商快速完成低门槛、低成本的芯片设计,并且针对特定应用场景进行定制化指令设计。模块化的设计极大地方便客户根据自己需求自由定制(从一开始就在规避ARM数十年发展中存在的问题)。
前Intel副总裁方之熙曾表示:“RISC-V的灵活性在AI中同样可以发挥作用。AI中的信息安全更加重要,RISC-V的方案比较灵活,更容易实现安全的性能。”
以RISC-V为架构的MCU纷纷破土而出。
作为全球MCU龙头的瑞萨,在今年推出了RISC-V MCU产品,主要应用于语音应用。其执行副总裁 Sailesh Chittipeddi 最近接受采访时表示,这是瑞萨的未来战略,瑞萨正在自行研发RISC-V内核。
Sailesh Chittipeddi直言:“因为客户的要求我们必须选择RISC-V。一方面,有些客户希望保持技术的独立性与“黑盒化”;另一方面,全球很多地区的客户并不愿意支付ARM的专利费。此外,还有很多地缘政治敏感地区的客户也担心无法访问IP的问题,RISC-V是唯一开放的生态。这也是为什么RISC-V 架构的MCU成为瑞萨的下一个布局目标。”
MCU龙头的超前锁定也表现出RISC-V MCU的来势汹汹;国内MCU厂商也不甘人后。
兆易创新发布基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链。
中微半导体的ANT32RV56xx也是集成RISC-V内核的32位MCU,该系列芯片集成模拟外设并简化设计。
阿里平头哥与MCU厂商爱普特进一步达成深度合作,计划未来一年推出六大RISC-V芯片系列产品,包含语音AI MCU、汽车MCU等。
沁恒微自研嵌入式RISC-V架构MCU青稞V4,具有144MHz系统主频,具有首创HPE、VTF中断技术,大幅提升中断响应。
目前,RISC-V内核开发商包括SiFive、赛昉、芯来、平头哥、晶心;RISC-V 的MCU开发商包括Microchip、NXP、平头哥、兆易创新、沁恒微、乐鑫科技、博流智能、泰凌微电子、中微半导、航顺等。
RISC-V全方面围攻
从市场未来需求来说,ARM或许不再是未来MCU的宠儿。从MCU的应用领域占比来看,汽车MCU占据全球MCU市场的40%,除了汽车市场外,MCU的第二大市场是工业应用(占比30%),剩余的30%主要应用于消费电子、物联网等领域。
在MCU最大占比的汽车领域中,RISC-V MCU开始“上车”。
2020年末,瑞萨推出了集成RISC-V协处理器的汽车MCU RH850/U2B,包括混合ICE和xEV电机逆变器、高端区域控制、互联网关和域控制等应用;
2021年,凌思微电子也推出基于RISC-V架构的车规级无线MCU产品系列U主要应用于车身控制,即时通信,车载娱乐方面;
不难看出,RISC-V MCU已经出现在车载娱乐、车载通信等场景。SmartDV北美应用工程总监曾表示,RISC-V 肯定会进入汽车世界。清华大学集成电路学院何虎副教授也分析过,利用好 RISC-V 的软件生态对于车规 MCU 的成功是重要一环。
此外,在MCU市场占比30%的消费电子、物联网领域中,RISC-V也有极大优势。
IoT Analytics 预测,到 2022 年,物联网市场预计将增长 18%,达到 144 亿活跃连接。预计到 2025 年,随着供应限制的缓解和增长的进一步加速,将有大约 270 亿台联网物联网设备。
物联网的爆发带来的是所需设备的碎片化。中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长包云岗在《呈现三大利好态势,RISC-V生态未来可期》一文中分析道,由于物联网AIoT的需求和市场极度碎片化,现有处理器设计方法也将更加多元化。AIoT碎片化需求带来处理器生态变革机遇。
MCU 是物联网终端的核心零部件,其价值占到物联网终端模组的 35%-45%。在物联网领域,灵活性将是RISC-V MCU胜过ARM MCU的最大优势。
业内人士分析,目前中国本土MCU发展有五大驱动力,分别是物联网、RISC-V、国产替代、芯片短缺、边缘AI。因此,国产RISC-V架构的MCU已经成为众多厂商趋之若鹜的对象。
而工业控制等嵌入式领域的MCU,特别是有定制化需求的应用场合中,RISC-V MCU早已成为新的增长点。在这些领域对RISC-V MCU的需求下,未来RISC-V MCU的增长率或将超越ARM架构的MCU。

发布于 河南