中國產(chǎn)的模塊正在被很多產(chǎn)品(日本及其他海外國家)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,。不僅是中國掃地機器人(Robert),、IoT邊緣計算機(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,,中國的廠商推出的LTE模塊、Wi-Fi模塊,、Bluetooth(藍牙)模塊簡直是數(shù)不勝數(shù),,價格低廉、廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。其中一個主要特點是我們發(fā)現(xiàn),,中國現(xiàn)在對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)品進行深度解讀,首先就是中國SiPEED的AI 模塊“M1 AI Module”
搭載RISC-V處理器的AI模塊
中國SiPEED的AI 模塊“M1 AI Module”進行說明,。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,,手機方面基本采用Arm基準,,PC和服務(wù)器(Server)等方面基本被Intel的X86基準壟斷。在車載,、嵌入式用途等方面,,各家公司雖然采用了不同的CPU,但都沒有達到較大的TAM(Total Addressable Market,,即市場規(guī)模),。在以上這種比例明確的CPU市場上,RISC-V以開放的戰(zhàn)略“上場”了,。
全球半導體廠商,、機器制造廠商已經(jīng)公開表示要采用RISC-V,如存儲半導體廠商Western Digital,、GPU廠商NVIDIA等,。另一方面,也有很多中國廠商參與了RISC-V基金(RISC-V Foundation),,也就是說中國廠商現(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,,也可以進行攝像頭AI處理,、8 Microphone Audio 處理。CPU上搭載了64bit(比特)版的2個RISC-V內(nèi)核“RV64GC”,。圖1上部記載了其主要的功能(在藍色方形內(nèi)),。
伴隨著以上這些模塊和芯片的誕生,RISC-V的實績也不斷提高,,同時也增加了其被采用的事例,。
圖2是拆掉了金屬護罩(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KENDRYTE(嘉楠耘智)的“K210”,,基板上還搭載了其他2個功能芯片(被動元件除外):中國RYCHIP Semiconductor(蕊源半導體)的電源IC(右)、中國Giga Device Semiconductor(兆易科技半導體)的串行快閃存儲器(Serial Flash Memory,,非揮發(fā)性存儲器),。如圖所示,全部都是中國的芯片,。
圖2:M1 AI Module的內(nèi)部幾乎都是中國的芯片,。(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,。
在當前的智能手機領(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)并進行銷售;在通信,、Computing Module(計算模塊)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&臺灣的電源IC廠商的芯片進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績,,今后,,他們應(yīng)該會按照當前的組合形式繼續(xù)擴大應(yīng)用事例。
中國廠商也開始把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,并進行圖像的AI處理(由于帶有攝像頭等元件,,用戶可以自己進行組裝),。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WCH的芯片,。這個基板上的大部分芯片也都是中國產(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)的中國廠商的FPGA,。Display Touch Controller(顯示屏觸摸控制器)也是中國的NSIWAY(納芯微)生產(chǎn)的,。另外,還搭載了中國的其他3個芯片,,中國芯片的比例高達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)等美國企業(yè)陣容以壓倒性的優(yōu)勢占據(jù)首位,,如上文提到的一些產(chǎn)品采用了中國的FPGA,,其制造工藝雖然稍有些舊(TechanaLye對其進行了詳細的測量,并對制造工藝進行了測評),,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的芯片構(gòu)成的,,從廉價、高性能(作為Edge處理的話,,Spec足夠了)的特點來看,,今后很有可能成為“第二個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“擴散層”,。
自開發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)時隔3年,ANLOGIC應(yīng)該還在進行更加細微化的FPGA的開發(fā),,今后,,ANLOGIC和其他中國廠商應(yīng)該還會做出搭載更大的Logic Area(邏輯區(qū)域)、SRAM等的高機能的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),。(此圖片稍微有點模糊,。)
芯片上記錄了設(shè)計開發(fā)的廠商和年份標識,但是,,可以明顯看出的是設(shè)計開發(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”被認為是雙核(Dual Core)的RISC-V,但結(jié)果證明此芯片搭載了4個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個的規(guī)格,卻以雙核的形式使用,。很有可能把同一個硅分開使用了,。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,,確認廠商名,、廠商型號、制造年份等信息就可能出現(xiàn)“判斷失誤”,!
不管怎么說,,僅采用中國芯片(內(nèi)部構(gòu)成可能有不同)的模塊正在加速增長。由于也存在一些類似“封裝(Package)是中國,、內(nèi)部是其他國家”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,,今后也會繼續(xù)以開封芯片,、確認內(nèi)部的形式進行“真正的解析工作”。