|
机器之心报道 x+ k1 t1 f7 U
机器之心编辑部10 月 21 日,在乌镇互联网大会上,阿里巴巴旗下芯片公司平头哥宣布开源低功耗微控制芯片(MCU)设计平台。自此,平头哥成为了国内首家实现芯片平台开源的企业。
3 z. B: v/ Y! B& m! x# n% e9 c! x 1 p5 f4 _; G& ]4 i4 ~; Q
据介绍,这一平台面向 AIoT 时代的定制化芯片设计需求,目标群体包括芯片设计公司、IP 供应商、高校及科研院所等。通过全面公开的设计方案,全世界的开发者都可以设计出面向细分领域的定制化芯片,IP 供应商可以研发原生于该平台的核心 IP,高校和科研院所则可开展芯片相关的教学及科研活动。& K3 R! I1 z, c# a6 L& C, H' T' {
5 P! T) c, G0 q' V这是平头哥在玄铁 910、无剑 SoC、含光 800 之后的又一重要发布。
/ @% Z$ O* S( j9 ]1 n, G9 W6 T
3 b5 H! l& x+ u! w3 l8 ]- iMCU 平台包含处理器、基础接口 IP、操作系统、软件驱动和开发工具等模块,搭载基于 RISC-V 架构的玄铁 902 处理器,提供多种 IP 以及驱动,能让用户快速集成、快速验证,减少基础模块开发成本。后续还将开放更多 IP 和玄铁处理器。! P' I/ Z f* Y- c) ?
- M0 E: t/ m' D3 | l
平台开源代码包括基础硬件代码和配套软件代码两部分,现已公布在 GitHub 开源社区。
1 f( F5 J& e7 i/ x2 ^6 e: _7 U8 J7 L6 J" k2 G
项目链接:https://github.com/T-head-Semi/wujian100_open
! M: x; G2 O5 T" F1 B( l" L+ L
7 c" e y" x" k9 m' ~4 A ( e3 w- V9 {4 D `; F* D8 w
MCU 芯片设计平台在 GitHub 的源代码页面
r# s5 \; @+ {7 _; a& H# o4 F B/ H4 o1 {/ D# K
传统 MCU(Micro Controller Unit) 又叫单片机、微控制器,是将 CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种 I/O 接口集成于一颗芯片的芯片级计算机。作为嵌入式设备的核心部件,MCU 在通信、消费电子、汽车电子、工业控制有广泛应用,是市场需求最大的芯片类型。! _8 n) s. }+ B& |
) l7 T1 n" t/ Q1 _) j3 Z; y# U: I* G在 AIoT 时代,绝大部分 IoT 设备都需搭载下一代 MCU 芯片,实现传感、通信、信息处理、计算、下达控制指令等复杂任务。具备 AI 能力和云端接入能力是下一代 MCU 芯片与传统 MCU 芯片最大的不同。
% K3 P3 Q+ i" G* E& y( e, c8 W
, W2 J) k' a' ~% L+ N物联网技术的发展,势必推动下一代 MCU 芯片需求的快速增长。据调研机构 IC Insights 预测,2019 年全球 MCU 芯片出货量为 269 亿颗,到 2023 年该数字将增加到 382 亿颗,届时 MCU 芯片销售额预计可达 213 亿美元。7 d6 ~! `3 e; {+ f, ?. X
( f* b; ]. O" q0 c& \. o
阿里巴巴研究员、平头哥半导体副总裁孟建熠表示,自 RISC-V 内核开源以来,开源开放成为芯片领域的一种新趋势,它能有效降低芯片设计门槛,通过对接开源生态的资源,推动芯片设计走向定制化,让芯片行业有机会解决 AIoT 时代应用碎片化问题。) x1 j- z9 _. H; z2 V

8 F. n/ j, }# L8 P( t9 ]' E' ^0 k3 @( k
在昨天的乌镇世界互联网大会上,孟建熠还提出,在数据时代互联网世界将迎来「新四化」:AIoT 化,云化基础设施,移动化,大数据化。而在这之上,芯片技术是整个新四化的基础,是未来阿里云生态的底座。
5 z: `/ p7 b5 _+ j4 W# U6 r
+ b, n/ S( s9 x |4 S$ c( c: c有关平头哥 MCU 芯片设计平台的开源,阿里官方回答了一些人们关心的问题:
4 Z& n7 ] Y6 d, _6 O& ^# N- b; A$ y, B" R! U
1、什么是 MCU?
( M t) e/ E* M$ K5 i
4 j1 @; m8 I5 H+ l# n* ?1 ^传统的 MCU(Micro Controller Unit) 就是我们平常说的单片机或微处理器,是把 CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种 I/O 接口集成于一颗芯片所形成的芯片级计算机。- j' ]8 [8 L! ?% o4 A/ H6 _
2 d f7 a% L9 u/ G# RMCU 是进行嵌入式开发的核心部件,在通信、消费电子、汽车电子、工业控制等领域有广泛应用。MCU 是需求最大的芯片类型,调研机构 IC Insights 预测,2019 年全球 MCU 单位出货量为 269 亿颗,到 2023 年 MCU 单位出货量将增加到 382 亿颗,销售额预计可达 213 亿美元。/ C; f5 {& O+ W% ^
/ N4 S8 N$ H$ V. b# y0 B根据数据位数,MCU 可分为 4 位、8 位、16 位、32 位。不同位数的 MCU 适用于不同领域,位数越高,MCU 的数据处理能力越强,越适用于复杂的应用场景。自上世纪 70 年代 MCU 问世至今,8 位 MCU 一直占据市场主流。随着物联网等智能技术的发展和 32 位 MCU 成本竞争力的提升,32 位 MCU 需求快速增长,2015 年起全球 32 位 MCU 出货量超过 4 位、8 位、16 位 MCU 出货量的总和。- y6 Q7 D. k$ R7 R
, a. G3 q' Q W# j( x
物联网、云计算、5G、人工智能等技术的发展,将推动全球 MCU、尤其是 32 位 MCU 需求的持续增长。在 AIoT 时代,绝大部分 IoT 设备都需搭载下一代 MCU 芯片,实现传感、通信、信息处理、计算、下达控制指令等复杂任务。具备 AI 能力和云端接入能力是下一代 MCU 芯片与传统 MCU 芯片最大的不同。, S" N' Y) q6 C* `( Z
8 D7 z z/ I7 y( v6 \- O3 v, t+ S
2、如何看待基于 RISC-V 的 MCU 的需求前景?
9 {2 k: \/ C7 v, r; w% n2 Y$ }1 D
- j: s( A+ S0 ~$ d, f$ P基于 RISC-V 指令集架构的 MCU 是一个全新的市场。开源的 RISC-V 让全世界的开发者都能基于这个架构做出理想的处理器产品,RISC-V 可扩展、可定制化的特点对于场景驱动、性能功耗需求各不相同的 AIoT 芯片特别重要。) u; O$ }+ |) z+ k- N
* C3 N' \! |4 e; C, m
芯片行业走向开源开放是大趋势,RISC-V 架构呈现出了很强的生命力。RISC-V 的出现,使得 MCU 产品有了除了 ARM 架构以外的选择。在这一点上,国内外芯片厂商基本处于同一起跑线上。
# [# {: P( K( ]% O% }. i; r
+ a0 j9 x. s( A$ N3 d* z: M: u 3 m+ h2 U9 t* k) Q3 K$ [& t4 o! Z8 s
今年 7 月,平头哥发布了玄铁 910 处理器,它被认为是目前业界性能最强的 RISC-V 处理器,可用于设计制造高性能端上芯片,面向 5G、人工智能以及自动驾驶等领域。* s5 Y3 I) w( h8 v2 P4 m
( X/ @$ x" i( a3、平头哥的开源 MCU 平台有哪些功能?
: ]4 Q, W5 }3 z7 C7 b! g
! A9 _- e. O7 r. UMCU 芯片设计平台是平头哥的首个开源平台,平台针对的目标群体包括芯片设计公司、IP 供应商、高校及科研院所等。全世界的开发者都能基于该平台设计面向细分领域的定制化芯片,IP 供应商可以研发原生于该平台的核心 IP,高校和科研院所则可开展芯片相关的教学及科研活动。9 R( ~" a; Q9 O( T! D7 O
) l) L4 t* }4 |3 k7 V6 F0 B平台提供高效研发基于 MCU 的定制芯片的基础共性技术,包含处理器、基础的接口 IP、操作系统、软件驱动和开发工具等模块,能让用户快速集成、快速验证,减少基础模块开发成本。3 |4 M5 f& @. `! K) l
* ~" G9 u. w* v) \& R% ?/ L8 IMCU 平台目前搭载玄铁 902 处理器,提供 UART、SPI、I2C、Timer、PWM 等多种 IP 以及驱动,后续还将开放更多 IP 和玄铁处理器。
9 M' r5 ^5 H; X. l: ~* M% o! P/ s' J, d/ V9 b
我们欢迎全世界的 IC 设计者参与开源、贡献开源,丰富平台能力、共建开源芯片生态、提升 AIoT 芯片设计水平,让「造芯」变得更简单、更高效。# u) M. H" Y3 C+ E
2 D' h, c% a3 G- t/ }8 v& D2 V1 w6 C
4、MCU 平台能给用户创造什么价值? e9 V1 W6 @# m! |+ V* r. L
& R7 h5 O/ K0 Y& |" H$ _2 v从开发者角度看,平台降低了基于 MCU 架构的定制化芯片的研发门槛,帮助设计者压缩芯片研发成本和研发周期,让普惠芯片成为可能。' v0 y$ g G. L$ I/ X1 m
" S* M3 {' `: m* B4 V7 hAIoT 时代需要的产品一定是五花八门的,传统芯片设计方法无法支持海量的、碎片化的需求,未来需要更多掌握应用需求的企业开展定制化芯片的设计。4 f' d; V( [$ r7 C
* x3 J& d7 S8 W9 b, _芯片研发前期投入大、失败风险大,初创企业研发一款芯片,从 IP 开发到小批量产通常耗时两到三年。在 AIoT 时代,这样的研发周期可能导致产品错过最佳上市窗口期。
5 l4 x4 a4 o- W7 W3 m$ s) E, m9 p! y" |
平头哥希望通过开源方式,把基础共性能力共享给整个行业。用户不需要斥巨资作前期投入去设计基础组件 IP,要做的是专心定义好碎片化的场景和需求,把面向领域的功能 IP 设计好、验证好,快速完成芯片量产。
( b% @, a, s1 F" `/ \7 z$ g2 ]' R" e5 b
5、MCU 开源代码在哪可以看到?
: t: h& W% k. t# p' P$ n% `; k! P; d- s/ [, c
MCU 芯片设计平台的软硬件全套开源代码现已公布在 GitHub 开源社区。' o& E) C5 h$ s& j5 [2 o
地址:https://github.com/T-head-Semi
; C. G O) n* X q) A6 ^2 H3 ]* |. P. p# A' ]
6、芯片设计平台开源在国内并无先例,平头哥为什么要这么做?
+ V& V5 M( ]; [2 n7 d: q
: ^1 u0 L, G3 l# c, q% e平头哥共享芯片设计能力以及量产能力,希望加速芯片设计的过程,让芯片设计企业能够快速设计出芯片产品。
7 ]$ C6 `( ?+ [, _" ^+ f" ^; y- a: g' X) }) m
从 RISC-V 内核开源开始,硬件开源已经成为一种趋势和潮流。PC 时代和移动互联网时代,所有技术都由芯片公司和 OS 公司引领,行业标准也由几家大公司定义。这种格局的优势是开发便利、生态建立迅速,但也存在巨大劣势:资源过度集中,产品形态非常有限,创新设计越来越少。
5 s A$ k2 ]( G2 O- f# Q. r: }) R* Q o) }
芯片开源是降低行业门槛的重要方法。开源能够降低芯片设计门槛,未来,芯片开发迭代的周期可能从年变成月甚至周,成本可能从千万/亿级降到百万/十万级。唯有这样,才能吸引更多从业者加入芯片行业。这是新一代芯片设计方法与传统方法差别最大的地方。# C! ^$ @! f, z- `% e- `; R; Q
" B0 g/ @; f* Z2 d; s. h, T普惠芯片事业需要生态伙伴共同推动,我们希望有更多同道中人参与开源、贡献开源、共建生态。
1 f* H9 ~+ H0 m( Y8 V: Y* e$ w% v* C' F Z
7、开源芯片平台和无剑 SoC 平台是什么关系?
9 s/ V" Y: W( m0 M' Z5 [0 U; c( R+ B9 X! }' r5 n8 h- V- @, K) q
开源芯片平台和无剑平台都是 SoC 平台,都正逐步推出面向 MCU、工业、安全、车载等应用领域的 SoC 平台,目标都是帮助客户降低芯片设计门槛。
% W6 j3 K5 v; P- P) |0 i! u
+ M6 N8 Q; i4 T G+ y: I所有用户都可在开源平台进行 IP 和芯片的开发验证。2 ], X. i) D( @2 t# d v8 Z
# \ c( w, E7 d9 |" i7 {
无剑则能为客户提供一站式芯片设计服务,包括代理生产、封装、测试等供应链管理服务,芯片产品的落地及市场验证服务等等,是涵盖芯片研发、量产、落地的全链路支持。+ W9 I( [. k; K' |2 A

! E/ g. P' e" S: E6 D2 K1 b m- ^8 j( E' y2 }) R
MCU 芯片设计平台的功能,得益于平头哥无剑 SoC 平台的四大能力加持:
* K0 X R9 l, W' @& E/ `
[" a. W+ O+ y# p2 |4 @ O
/ d0 ^ k# U" j% Y. g5 y1 |- 快:快速理解规格定义,快速集成、验证,快速完成前后端设计,压缩前期研发时间和生产制造时间,用成熟流程减少用户试错成本。帮助客户快速推出产品。2 t3 w. Z& _* P4 r3 F: e
- 准:直接面对最终用户,获取最准确的规格定义,在此基础上快速推出最符合市场竞争力的产品。
+ ~) p) M" I3 X a5 X, [ - 稳:基于稳定可靠的设计平台和验证平台,IP 经过充分的硅验证,标准化的后端设计流程,良好的供应链管控,从生产、封装、测试等一系列保障用户拿到高品质产品。* B: p% c, i# G2 U. a* ~9 @. w9 y
- 全:提供从基础平台设计,到代理生产封装测试等供应链管理,以及驱动操作系统等的全链路支持,用户只需在平台完成核心 IP 的开发验证,就可整合成芯片。所有软件资源都是可以复用,大大缩短开发周期。
; h: o: _. ^1 m7 Q: d6 t: `
6 t& u% i8 ^" ^2 V- ?5 Q
$ S. b. A- ~2 r8、第三方专家如何评价芯片开源?
/ I" y9 W3 B* }; O/ D
% H8 m2 N( Q) k1 {4 Y+ e中科院计算所研究员、先进计算机系统研究中心主任、中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长包云岗认为,开源芯片是芯片设计领域的发展大势,过去 20 年学界和工程界陆续有些探索,如今,以 AIoT 为代表的 IT 产业巨变,有望推动芯片开源走向拐点。开源能够降低芯片行业门槛,让整个行业共享基础技术、免于重复造轮子,由此改变传统的芯片设计方法和芯片行业格局,这对学科发展、人才培养和市场培育都大有裨益。
2 P/ O8 b6 l2 Z$ C华为云近期推出精编实战公开课,涵盖机器学习、大数据、运维实战等多项系列课程,由华为云资深工程师倾情讲授,完成理论学习+实践内容还有精美礼品相赠。点击阅读原文,选择课程,免费报名。
9 m# `, Y; E' [' A" D( ~3 f1 E$ n! h5 x/ p+ D$ \
; b. e8 K4 j. m' ]3 T
6 d* `1 |, @$ V2 y
来源:http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1571727604&ver=1927&signature=fJrBrjhrc6-bNgy*wUuY1oHLT8n41edqCqDAtGizw2MMnPqD-JtYKRNnSSRG6z4rvSNLBhk5uLDFjlq7np5cyS-1YSX5RHYV3GTFAjwkNqd45WwASPCRDj7QppIcnjVR&new=1, g6 H$ k3 ~7 |$ G: J3 h
免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作! |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册
×
|