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從邊緣智能到多線程高并發(fā),RISC-V還有多少值得深挖的方向?

lPCU_elecfans ? 來源:未知 ? 2022-11-18 07:15 ? 次閱讀
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/周凱揚)在ELEXCON深圳國際電子展上,來自天南海北的廠商紛紛拿出了自己的招牌產(chǎn)品。一眾RISC-V廠商也不例外,會上還有不少新開辟RISC-V產(chǎn)品線或支持RISC-V芯片開發(fā)的廠商,譬如GPU大廠Imagination推出的RTXM-2200 RISC-V CPU,以及為RISC-V嵌入式開發(fā)提供工具支持的IAR Systems等。本次筆者就帶你看看,有哪些創(chuàng)新RISC-V方案值得深挖。

智能音視頻

作為一家專注于人機交互的端測智能芯片供應(yīng)商,時擎科技展出了他們的RISC-V產(chǎn)品線及方案,包括AT1000、AT5000等。時擎科技的AT1000系列是高集成度、高能效比的智能處理芯片,最高可以提供100G的高能效比算力。該系列搭載了時擎科技自研的TM500系列RISC-V主控處理器,TM500基于RV32IMCF指令集,采用了單發(fā)射4級流水線的設(shè)計,可以實現(xiàn)1.3DMIPS/MHz的性能。

而在AT1000系列上,時擎科技借助100G的AI算力、Timeflow算法部署工具和豐富的外設(shè)接口,在智能音頻領(lǐng)域獲得了大量的應(yīng)用。比如此次時擎科技展臺上展示的會議寶、對講門鈴、拾音器和耳機降噪等Demo,都是基于AT1000系列開發(fā)的。

AT1000、AT5000芯片 / 時擎科技

除了智能音頻方案以外,時擎科技也在發(fā)力視覺AI方向,比如他們的AT5000系列就是主打的端測智能視覺芯片,采用了他們的TM800 RISC-V處理器,可實現(xiàn)0.6TOPS的算力,能效比高達2.5TOPS/W,非常適合用于智能攝像頭、智能門禁等視覺應(yīng)用。

值得一提的是,海信電視所用的信芯U+超畫質(zhì)芯片中,也有用到時擎科技的智能處理器,這同樣足以證明時擎科技的RISC-V產(chǎn)品在智能家電上的潛力。

邊緣智能

躍昉科技則展出了近期發(fā)布的多核異構(gòu)高端RISC-V SoC芯片,NB2。根據(jù)躍昉科技的說法,NB2是一個高度集成的應(yīng)用處理器,集成了專用的人工智能及音視頻駕駛引擎,可用于邊緣計算、機器學(xué)習(xí)、視覺與語音等場景。

而這次公開展示的主角還是NB2 SoC芯片,NB2基于12nm工藝設(shè)計,可在低至5W的功耗下實現(xiàn)超高的計算性能。從其芯片架構(gòu)來看,NB2的CPU由4個主頻為1.8GHz的RISC-V核心組成,并配備了1MB且?guī)CC的L2緩存。據(jù)躍昉科技的表述,NB2的CPU核心來自第一個可流暢運行完整Linux系統(tǒng)的RISC-V CPU芯片,性能為2.5DMIPS/MHz,再加上它支持SiFive Shield這一安全特性,應(yīng)該用到的是SiFive的高性能RISC-V核心U74。

NB2 SoC芯片 / 躍昉科技

除了CPU以外,NB2的另一大特色就是它所集成的其他處理單元了。以GPU為例,NB2集成了一個高性能圖形處理器,頻率達到850MHz。而獨立的視覺DSP+NPU AI引擎,可以為NB2提供高達4 TOPS的AI算力。

考慮到擁有這樣的性能,NB2也成了用于端測/邊緣側(cè)AI應(yīng)用的首選,尤其是需要對邊緣視覺數(shù)據(jù)進行AI運算的場景,比如智能家居、工業(yè)網(wǎng)關(guān)、智慧樓宇等等。本次展會上,躍昉科技展示了他們基于NB2核心板打造的智能電網(wǎng)輸電檢測網(wǎng)關(guān)方案,可以用于復(fù)雜輸電網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的檢測,在感知輸電線路環(huán)境的同時識別山火、覆冰等異常事件。

除了NB系列產(chǎn)品以外,躍昉科技還有針對IoT連接的BF系列產(chǎn)品線和針對邊緣安全的LF產(chǎn)品線,均基于RISC-V設(shè)計。從其產(chǎn)品路線圖上來看,躍昉科技也為NB和GF系列在2023年規(guī)劃了性能更高的第三代產(chǎn)品。

多線程高實時

機器人、工業(yè)自動化、遠程遙控和汽車等應(yīng)用中,對高實時多并發(fā)的多線程實時處理器的呼聲越來越大,實時處理器可以實現(xiàn)多線程同步并行運行,互不阻塞的同時保證各個線程共享數(shù)據(jù)段和代碼段,也就沒有通信瓶頸,線程數(shù)也就決定了處理器的并行性。

為此,廈門感芯科技推出了他們的64線程并行運行MCU,MC3172。MC3172采用了一個32位的RISC-V RV32IMC核心,最高主頻為200MHz,性能為3.37 Coremark/MHz,已經(jīng)可以對標ARM Cortex-M4。

該核心選擇了100%單周期指令設(shè)計,64個線程按需分配主頻來完成各自任務(wù),無需中斷與線程調(diào)度,故具有極強的實時性和可預(yù)測性,可以代替實時操作系統(tǒng),實現(xiàn)程序的模塊化與復(fù)用性。

這對于數(shù)據(jù)多并發(fā)且不能中斷服務(wù)的機器人和汽車等應(yīng)用來說,MC3172可謂最合適的處理器之選,甚至可以替代實時操作系統(tǒng)。正如感芯科技的說法一樣,在并行多線程的使用下,可以實現(xiàn)裸機編程的難度、RTOS的擴展性和FPGA的實時性與確定性。

小結(jié)

除此了以上提到的三家廠商之外,還有不少已經(jīng)熟知的RISC-V廠商也都同臺展出,比如沁恒微電子、愛普特微電子以及我們報道過的先楫半導(dǎo)體等。從近年來的展會可以看出,RISC-V廠商的出鏡率越來越高,也都逐漸擁有了自己的專區(qū)。而且與其他架構(gòu)不同的是,即便不算國外,國內(nèi)的RISC-V廠商們也能掀起巨大的勢頭,觀察他們走的不同方向確實有種讓人耳目一新的感覺。


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