國內首個!阿里平頭哥正式開源MCU平臺,RISC-V架構再挑大梁

巫盼 6年前 (2019-10-22)

讓芯片開發更簡單。

國內首個開源MCU(低功耗微控制芯片)芯片平臺誕生了!

在烏鎮互聯網大會期間,阿里平頭哥宣布開源旗下MCU平臺無劍100 Open,讓芯片設計公司、IP供應商、高校、科研院所可以更簡單地開發面向下一代的AIoT產品。

這也是平頭哥繼發布RISC-V處理器玄鐵910、一站式AI芯片設計平臺無劍SoC之后,在AIoT領域的又一大動作。

開源MCU平臺,降低芯片設計的門檻

MCU屬于那種“麻雀雖小,五臟俱全”的芯片,它會集成計算所需的一些資源,如ROM、RAM、I/O、定時器、ADC、DAC等,俗稱為單片機。舉個簡單的例子,普通電話機接入MCU,可以實現來電顯示、答錄機、多語言環境等功能。

MCU也是全球需求量最大的芯片類型之一,多數物聯網設備都要搭載MCU芯片,完成傳感、通信、信息處理、計算、下達控制指令等復雜任務,而AIoT時代,MCU芯片還得具備一定的AI能力和云端接入能力,以及滿足低成本、可定制化的需求。

此前,研發一款MCU芯片,從IP開發到小批量產通常耗時兩到三年,成本投入和風險都高,而且漫長的研發周期可能導致產品錯過最佳上市窗口期。

在這樣的產業背景下,一個可以讓開發者快速完成新一代MCU芯片定制設計的平臺顯得尤為關鍵。

此次阿里開源的MCU芯片設計平臺包括玄鐵902處理器、基礎接口IP、操作系統、軟件驅動、開發工具等全套模塊,能讓用戶快速集成、快速驗證,減少基礎模塊開發成本。

其中,玄鐵902處理器是基于開源的RISC-V CPU架構,兼容RV32EMC指令集,采用兩級極簡流水線,適用于對功耗和成本極其敏感的IoT應用。

阿里平頭哥副總裁孟建熠介紹,平臺主要面向三類客戶:

第一類是芯片的開發者,芯片公司也可以基于這個東西來開發;

第二類是面向RISC-V基礎軟件生態,他們在這上面可以做出軟硬件結合的產品、做成IP化,基于無劍平臺推出自己想要的一些產品;

第三類是高校,我們也希望開源能夠推進高校在芯片設計方面的課程。

總結的話,開發者可以基于該平臺設計面向細分領域的定制化芯片,IP供應商可以研發原生于該平臺的核心IP,高校和科研院所則可開展芯片相關的教學及科研活動。

無劍100 Open的開源意味著用戶不需要前期投入巨資設計基礎組件IP,只要完成碎片化場景和需求定義,并設計驗證好面向領域的功能IP,就能快速完成芯片量產。

目前,平臺的基礎硬件代碼和配套軟件代碼已經公布在GitHub。

阿里的AIoT芯片生產閉環

另外,從名字也可以看出,這次開源的MCU芯片設計平臺屬于無劍平臺基礎組件。在今年8月,平頭哥正式發布了面向AIoT一站式芯片設計平臺“無劍”,由SoC架構、處理器、各類IP、操作系統、軟件驅動和開發工具等模塊構成,可以承擔AIoT芯片約80%的通用設計工作量,減少芯片設計的重復性投入。

也就是說,MCU平臺支持開發者進行IP和芯片的開發驗證,無劍SoC平臺則能在此基礎上,提供包括芯片生產、封裝測試以及產品的落地和市場驗證工作。

此次MCU平臺的開源也符合平頭哥的定位:AIoT時代的基礎設施提供者。

孟建熠表示,平頭哥在AIoT時代的基礎設施里主要提供幾方面的內容:

1、基于RISC-V基礎架構的玄鐵處理器;

2、無劍芯片平臺,構建面向領域的系統芯片平臺,提升整個行業的設計效率;

3、AliOS與基礎軟件,這是平頭哥正在推行的一套軟件體系。

從平頭哥今年的幾次大動作來看,它們正穩步推進AIoT戰略,除了無劍芯片平臺的推出以及MCU平臺的開放,平頭哥發布了RISC-V處理器玄鐵910,單核性能達到7.1 Coremark/MHz,主頻達到2.5GHz,可用于設計制造高性能端側芯片,應用于5G、人工智能以及自動駕駛等領域。

當前,阿里在平頭哥的助力下,也正在完善從IP、處理器、AI芯片到產品以及后續市場落地的閉環。舉個例子,阿里旗下智能音箱產品天貓精靈已經和平頭哥共同定制開發了一款智能語音芯片TG6100N,會在下一代產品中使用,該芯片就采用了玄鐵架構。

如今,MCU芯片平臺的開放只是第一步,可以預見的是,平頭哥后續會繼續開放更多的芯片開發能力,讓芯片設計企業更加專注于IP設計,尤其是面向物AIoT領域的、有競爭力的IP設計。

一心撲在RISC-V上,平頭哥帶頭繁榮生態

值得注意的是,此次開源的是基于RISC-V的MCU平臺,這也和RISC-V的開放精神不謀而合。

RISC-V是一種很靈活的架構,它可以根據不同的市場類型,開發出不同的芯片,格外適合現在的物聯網和人工智能芯片發展的需求,也是ARM架構的最大競爭對手。

阿里平頭哥也是國內少有的宣布基于RISC-V指令集開發IP核的企業,所以他們一直非常強調RISC-V生態的建設開發,在上個月的云棲大會上,阿里推出的云端推理芯片含光800,同樣是基于RISC-V。

既然選擇了RISC-V,也意味著阿里平頭哥必須得用開放的態度推動生態的繁榮。而從RISC-V內核開源開始,也確實帶起了一波硬件的開源潮流。

開源一方面降低了開發者設計芯片的門檻和成本,滿足高定制化的需求,減少芯片迭代的周期。另一方面也需要全體開發者共同努力,建立好開發生態,從而再反向推動架構乃至芯片設計平臺的壯大。

隨著越來越多軟硬件的開源開放,AIoT時代下的“造芯”產業鏈將會越來越成熟,這個巨頭和創企競逐的市場,勢必會掀起一番腥風血雨。

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