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從邊緣智能到多線程高并發,RISC

電子發燒友網報道(文/周凱揚)在ELEXCON深圳國際電子展上,RISC來自天南海北的從邊程高廠商紛紛拿出了自己的招牌產品。一眾RISC-V廠商也不例外,緣智會上還有不少新開辟RISC-V產品線或支持RISC-V芯片開發的多線廠商,譬如GPU大廠Imagination推出的RISCRTXM-2200 RISC-V CPU,以及為RISC-V嵌入式開發提供工具支持的從邊程高IAR Systems等。本次筆者就帶你看看,緣智有哪些創新RISC-V方案值得深挖。多線

智能音視頻

作為一家專注于人機交互的RISC端測智能芯片供應商,時擎科技展出了他們的從邊程高RISC-V產品線及方案,包括AT1000、緣智AT5000等。多線時擎科技的RISCAT1000系列是高集成度、高能效比的從邊程高智能處理芯片,最高可以提供100G的緣智高能效比算力。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,采用了單發射4級流水線的設計,可以實現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接口,在智能音頻領域獲得了大量的應用。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系列開發的。 pYYBAGN2AA-ARJjBAAFiW9MgLxQ713.jpg
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、智能門禁等視覺應用。

值得一提的是,海信電視所用的信芯U+超畫質芯片中,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布的多核異構高端RISC-V SoC芯片,NB2。根據躍昉科技的說法,NB2是一個高度集成的應用處理器,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、機器學習、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工藝設計,可在低至5W的功耗下實現超高的計算性能。從其芯片架構來看,NB2的CPU由4個主頻為1.8GHz的RISC-V核心組成,并配備了1MB且帶ECC的L2緩存。據躍昉科技的表述,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,應該用到的是SiFive的高性能RISC-V核心U74。 poYBAGN2ABiAe_9yAADGKxZAlHo832.jpg
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AI應用的首選,尤其是需要對邊緣視覺數據進行AI運算的場景,比如智能家居工業網關、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輸電檢測網關方案,可以用于復雜輸電網絡區域的檢測,在感知輸電線路環境的同時識別山火、覆冰等異常事件。

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

多線程高實時

機器人工業自動化、遠程遙控和汽車等應用中,對高實時多并發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據段和代碼段,也就沒有通信瓶頸,線程數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,已經可以對標ARMCortex-M4。

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

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

小結

除此了以上提到的三家廠商之外,還有不少已經熟知的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。而且與其他架構不同的是,即便不算國外,國內的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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