国产芯片四大件：全球首款 RISC-V DSP 将要量产

2010 年问世的最“年青”指令集 RISC-V 早已吸引住了诸多大佬拥护者，例如海外的Google、高通芯片、西数，中国的阿里巴巴、华为公司、紫光展锐。近些年，开源系统的 RISC-V 指令集芯片在 IoT 销售市场早已获得了非常好的考试成绩，给这一销售市场占有优势的 ARM 产生很大工作压力。

Semico Research 预估，2025 年全世界将有 624 亿次 RISC-V CPU 关键。RISC-V 指令集不但能够用以 CPU，全世界第一款根据 RISC-V 指令集的 DSP（Digital Signal Processor，数据信号转换器）将在本月底批量生产，该芯片来源于我国新成立公司中科昊芯。

针对 RISC-V 势力来讲，它是生态文明建设中一个非常值得关心的进度。针对 DSP 芯片来讲，这是一个胆大的试着。针对我国的国内芯片四大件来讲，这是一个提升的机遇。

全世界第一款 RISC-V DSP 朝向工控自动化销售市场

依据已经知道的公布信息，中科昊芯是全世界第一家用 RISC-V 指令集设计方案 DSP 的企业。中科昊芯创办人兼老总李任伟告知雷锋网：“我们都是中国不可多得的 DSP 精英团队，有十多年 DSP 和通用性CPU产品研发工作经验，在 2016 年就逐渐 RISC-V CPU核的科学研究。2019 年 1 月公司成立，7 月份第一款 RISC-V DSP 芯片流片取得成功。”

“3 月底大家便会批量生产2个系列产品的 DSP，全是朝向工控自动化销售市场。”李任伟表露。

中科昊芯往往敢首先挑选 RISC-V 设计方案 DSP，除开其精英团队有取得成功产品研发几款CPU的工作经验，还由于 RISC-V 是处理国内 DSP 两大挑戰的好挑选。DSP 是一类内嵌式通用性可编程控制器微控制器，较大的优点是可以即时髙速解决模拟信号，且比 CPU、GPU、FPGA 功能损耗更低，广泛运用于通讯、测算、消费电子产品和自动控制系统等行业。

“DSP 关键有二种方式，一种是单芯片，另一种是根据 IP 或控制模块集成化到 SoC。”李任伟说：“国内单芯片 DSP 有一些市场占有率，在 DSP IP 行业国产化基本上为零。”

雷锋网掌握到，国内 DSP 在一些独特行业的国产化早已做到 80% 之上，但这种独特行业占 DSP 总体销售市场的市场份额不上 5%，其他行业国内 DSP 产出率不够 10%。

提高 DSP 的产出率，有两个牵制要素。第一个牵制要素是专利权，一切CPU都必须指令集，指令集的难题实质便是专利权难题。CPU 有 x86、ARM、MIPS 等指令集，在其中 ARM 凭着受权方式在挪动CPU销售市场独霸。

“大佬们的 DSP 指令集都不尽相同，而且不对外开放受权，国内 DSP 要想自身界定一套指令集的难度系数并不大，但光凭一己之力难以搭建一整套专用工具链和绿色生态。”李任伟强调。

第二个牵制要素是运用绿色生态，怎样吸引住开发人员和顾客应用国内 DSP 是一个更高的挑戰。

“RISC-V 是一个开源系统指令集，沒有专利权难题。另外，不论是中国或是海外，公司或是高等院校，都陆续添加 RISC-V 慈善基金会，绿色生态发展趋势迅速。”李任伟说：“那时候我认为 RISC-V 还有机会把国内 DSP 遭遇的两个挑戰极致处理，因而我们在 2016 年就胆大干了挑选，逐渐自主研发根据 RISC-V 的 DSP。”

对于为什么最先发布朝向工业控制系统销售市场的 RISC-V DSP，关键有三个缘故。

处理 RISC-V 性能弱挑戰，充分发挥协调能力优点

“往往挑选工控自动化和机器视觉技术这两个销售市场，关键是由于大家精英团队在这里2个行业不论是技术实力或是品牌推广层面都是有大量累积。”李任伟进一步表明，“自然，这两个行业大家也会逐层走，先发布朝向工控自动化的一系列商品，再发布朝向机器视觉技术的商品。”

还有一个缘故，消费电子产品和自动控制系统市场容量占到全部 DSP 市场容量的 11%，工业控制系统销售市场也是 DSP 大佬的关键销售市场，这是一个好的突破点。

朝向这两个行业的 DSP 在性能上面有非常大的差别，运用于工控自动化的 DSP 是模拟信号和操纵中间的公路桥梁，更注重实时处理和运用中的转换性能，运用于机器视觉技术的 DSP 则必须更强的算率。

高算率针对 RISC-V 指令集的芯片是个大挑戰。李任伟说：“根据 RISC-V 指令集的 DSP 与大佬企业的 DSP 在系统架构上面有非常大的差别，在同样的cpu主频下，RISC-V 指令集的 DSP 性能与大佬企业 DSP 性能有很大差别。”

其实质缘故或是传统式的高性能 DSP 的系统架构是对于 DSP 计算机算法的，其一条命令能够完成众多繁杂作用，而用 RISC-V 命令来做同样的事儿则必须启用好几条命令。“这对大家来讲是十分大的挑戰，凭着大家精英团队丰富多彩的工作经验，在最基本 RISC-V 指令集的基本上，依据优化算法的特性，提取界定了许多 DSP 命令，再再加上系统架构层面的很多自主创新，最后才设计方案出性能和功能损耗出色的 DSP。”李任伟表明。

解决了 RISC-V 产生的性能挑戰，RISC-V 指令集的优点也得到显出。“因为大家仅仅用了最基本的 RISC-V 指令集，和自身拓展的指令集，沒有往前兼容的难题，再再加上 RISC-V 自身的功能损耗优点，大家的 DSP 有功能损耗优点。”李任伟另外表明：“如同 RISC-V 在每一个行业都能够充分发挥订制化优点一样，在 DSP 行业也一样这般。因为我觉得将来会是行业专用型构架的时期。”

芯片高些的性价比高并不代表着便会遭受开发人员和客户的热烈欢迎，运用绿色生态是更高的挑戰。“我经常说大家实际上是立在巨人的肩膀上，要是没有 RISC-V 小区的奉献，大家要想作出详细的专用工具链的难度系数很大。拥有开源系统的计划方案，就可以在开源系统的基本上开展改动和订制，大幅度降低难度系数。”

李任伟说：“为了更好地让客户较为便捷的转换，大家也干了许多 工作中，包含开发工具，页面及其插口等，根据c语言编译器和出示充足多的库，客户基本上无需更改习惯性就能很容易地转换到大家的 DSP，并且成本费很低。”

先以客户了解的方法转换到国内 DSP 芯片，再慢慢去提高性能，从中低档销售市场进入，一步步充分发挥出优点，完成芯片的高档取代。以中科昊芯为意味着的国内 DSP 芯片企业找到一条非常好的国产替代线路，但提升挑戰很大，也必须细心。

国产替代的浪潮下提升 三大巨头的执政

“无论哪一个行业，无论高档或是中低档，芯片的国产替代较难的全是运用绿色生态。”李任伟觉得，“以前中国的客户即便 想要中国的芯片，都没有挑选。”

现如今，我国大力推广国内芯片产业链，并明确提出了明确目标。2020 年 8 月国务院办公厅下发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》明确提出，我国芯片产出率要在 2025 年做到 70%。

在资产和现行政策的适用下，包含 CPU、GPU、FPGA、DSP 以内的国内芯片迈入了极大的发展趋势机会，中科昊芯也是在那样的情况下创立。“针对国产替代更急切的行业，包含 DSP 以内的国内芯片的产出率提高会更为非常容易，例如电力工程和城市轨道等行业。”李任伟讲到。

“除开特殊的行业，包含工控自动化等销售市场，中国客户对国内芯片的心态也更为对外开放。从上年到2020年，大家显著感受到顾客接纳国内新电影的意向愈来愈强，宽容度也高些了。”

针对很多客户都担忧的国内芯片的可靠性难题，李任伟表明中科昊芯的芯片有严苛的测试步骤，可靠性没有问题。

国内芯片还有一个优点，更能达到中国市场的需求。例如愈来愈受关心的安全系数，很多国内芯片都根据硬件配置的方法提高芯片的安全系数。中科昊芯还能够出示订制化的作用，完成更强的安全系数。

还有一个不可忽视的机会，包含 TI、ADI、NXP 以内的三大 DSP 芯片大佬都广泛缺芯。DSP 芯片并不一定业内最优秀的 7nm、5nm 加工工艺，中国的芯片代工企业能够代工生产，而且芯片的测封绝大多数也在中国开展。

“假如应用中国完善的连接点，芯片的生产制造遭受的危害会小一些。缺芯针对国内包含 DSP 以内的国内芯片的确是一个机遇。”李任伟说。

总结

与 CPU、GPU、FPGA 共称之为芯片四大件的 DSP 因为其专用性更强，不论是市场容量或是受认知度都更小。即使如此，DSP 的国产替代针对完成芯片的自主可控和高档取代仍实际意义重特大。做为中国不可多得的 DSP 芯片企业之一，中科昊芯挑选的 RISC-V 指令集可以处理专利权和运用绿色生态两大挑戰。

但如同李任伟对雷锋网所讲，“从最初界定商品，大家的总体目标就很确立，同样级别的商品要比海外大佬的 DSP 性价比高高些。要达到这一总体目标的难度系数挺大。”

非常值得幸运的是，中科昊芯上年和2020年都是有股权融资，得到 了资产的认同，顾客现阶段的意见反馈也十分正脸。

维持细心，把握机遇，国内芯片的将来非常值得希望。