青稞RISC-V，國產(chǎn)芯片的自強縮影

十月下旬北美RISC-V峰會，知名研究機構(gòu)SHD Group預(yù)測，2031年全球RISC-V芯片出貨量超350億顆，5年復(fù)合增長率超30%。與去年報告相比，RISC-V出貨預(yù)期大幅上調(diào)，中國市場的強勁表現(xiàn)是原因之一。

毫無疑問，RISC-V正成為國產(chǎn)芯片的重要支點。本土RISC-V MCU和各類SoC在加速走向市場的同時，也為行業(yè)帶來了新的課題：如何避免RISC-V走上Arm MCU同質(zhì)化的老路？如何開辟高質(zhì)量發(fā)展的新路徑？針對這一挑戰(zhàn)，沁恒青稞RISC-V獨具特色的實踐路線提供了一種應(yīng)對思路。

跳出常規(guī)，自研芯片底層技術(shù)

一般來說，在Arm主導(dǎo)的MCU市場中，芯片廠家要先購買Arm的內(nèi)核IP模塊，再結(jié)合自研或者外購的外設(shè)與存儲整合MCU芯片。使用成熟的Arm內(nèi)核可以縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，對接Arm完善的生態(tài)和龐大的用戶群體，但產(chǎn)品容易同質(zhì)化，造成內(nèi)卷。

與上述常規(guī)芯片設(shè)計模式不同，沁恒選擇自研MCU和接口芯片最核心的處理器IP與接口IP，采用“先打IP地基，再建芯片高樓”的研發(fā)策略，基于自研IP的靈活性，用特色化和差異化提升產(chǎn)品競爭力，走出了一條本土芯片的自研自強之路。

青稞內(nèi)核，性能與特色并重

得益于RISC-V的開放性，企業(yè)可以自行研發(fā)RISC-V處理器，使處理器IP從貨架上的舶來品變成可以真正掌握的核心技術(shù)。作為國內(nèi)第一批嘗試RISC-V的企業(yè)之一，沁恒從2018年開始布局RISC-V，旗下青稞RISC-V至今已發(fā)展八年，形成了低功耗到高性能不同層次的十余款內(nèi)核布局。縱觀整個MCU領(lǐng)域，芯片設(shè)計廠商系列化地自研處理器，除了少數(shù)歐美頭部企業(yè)，在國內(nèi)MCU公司中實屬少見。據(jù)悉，沁恒高端RISC-V內(nèi)核青稞V5F性能達到5.73 CoreMark/MHz，高于Arm高端內(nèi)核M7。該內(nèi)核已在CH32H417等量產(chǎn)芯片中批量應(yīng)用，展示出本土企業(yè)即使不依賴Arm也能造出高性能MCU的技術(shù)實力。

RISC-V的另一個優(yōu)勢是靈活。靈活是差異化、特色化的基礎(chǔ)，也是避免產(chǎn)品同質(zhì)化的關(guān)鍵。沁恒青稞RISC-V針對互連互通的下游應(yīng)用，設(shè)計了提升中斷響應(yīng)速度的免表中斷、提升代碼密度的壓縮指令、提升數(shù)據(jù)搬運效率的內(nèi)存拷貝、讓I/O更省的單雙線調(diào)試等創(chuàng)新特性，這些內(nèi)核創(chuàng)新最終都轉(zhuǎn)化為芯片特色，增添了產(chǎn)品的競爭力和辨識度。

內(nèi)置PHY，易用與高效結(jié)合

作為老牌的橋接芯片企業(yè)，沁恒自研了超高速USB、以太網(wǎng)、藍牙的物理層/RF收發(fā)器、控制器、協(xié)議棧甚至上層驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件，打通了多種連接技術(shù)的垂直層次。對連接技術(shù)的深度布局不但轉(zhuǎn)化出豐富的接口芯片品類，還為青稞MCU賦予了鮮明的接口特色。

基于專業(yè)接口與青稞RISC-V內(nèi)核的一體化設(shè)計，青稞RISC-V互連型MCU不但實現(xiàn)了USB PHY、以太網(wǎng)PHY的全內(nèi)置，讓高性能互連應(yīng)用不再需要外接PHY芯片，還顯著提升了MCU通信接口的性能和效率。例如，RISC-V雙核MCU芯片CH32H417單芯片提供450MB/s的USB3.0、500MB/s的高速并口、225MB/s的數(shù)字圖像接口、200MHz的SDMMC和1.5Gbps的SerDes等高性能接口，是市面少有的USB3.0通用MCU，也是沁恒自研處理器與連接技術(shù)深度融合的代表性體現(xiàn)。

打造RISC-V全家桶，芯片年銷量過億

在本土RISC-V芯片的應(yīng)用落地中，沁恒提出了RISC-V全家桶的概念，即自研處理器和接口PHY等芯片底層關(guān)鍵技術(shù)、打造特色化的芯片產(chǎn)品、提供完善的開發(fā)工具并持續(xù)投入生態(tài)建設(shè)，為開發(fā)者提供了一站式的解決方案。青稞RISC-V配套的專業(yè)集成開發(fā)環(huán)境MRS顯著降低了下游客戶遷移至RISC-V的成本和難度，已有數(shù)十萬工程師使用體驗。目前，青稞RISC-V芯片已在各式工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用，年銷量超億顆，促進了本土RISC-V產(chǎn)業(yè)的繁榮，同時更加堅定了行業(yè)對RISC-V的信心。

自研自強，促進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

青稞RISC-V正是本土芯片企業(yè)自研自強的縮影。剛公布的“十五五”規(guī)劃建議稿強調(diào)加強原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，未來更多芯片設(shè)計企業(yè)像沁恒這樣專注細分領(lǐng)域，通過深度研發(fā)打造產(chǎn)品特色，RISC-V必將在更廣泛的領(lǐng)域持續(xù)突破，為中國芯片產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動能。

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