7月21日，由半導體權威技術媒體AspenCore主辦的2023全球MCU生態(tài)發(fā)展大會在深圳舉行，德州儀器、英飛凌、中興通訊、隼瞻科技、芯源半導體、ARM China等多家國際和本土知名半導體企業(yè)，帶來了消費電子、家電、工業(yè)控制、通信網絡、新能源汽車和物聯網等MCU領域最新的技術趨勢和應用解決方案。在大會上，行業(yè)新秀隼瞻科技發(fā)布了完全自主設計的超低功耗車規(guī)處理器IP家族：Wing-M050，Wing-M100A以及Wing-M130。

隼瞻科技與多家國際和本土知名半導體企業(yè)齊聚MCU大展

硅效率/靈活性/硅成本的不可能三角，SoC行業(yè)走向何方

隨著人工智能、消費類電子、汽車電子等新興領域的快速發(fā)展，越來越多的行業(yè)和產品正向智能化邁進。在萬物互聯的時代中，環(huán)境感知、近場/云端通訊、本地計算、多媒體輸入輸出等能力的需求隨之而來，SoC芯片行業(yè)進入了高速增長的快車道。

然而，由于新興領域市場的不確定性并且半導體研發(fā)周期較長，SoC芯片行業(yè)存在一個“硅效率-靈活性-硅成本”的不可能三角：硅效率，即PPA，代表了產品的市場競爭力；靈活性，即可配置性和可編程性，深刻影響著產品的市場空間和市場壽命；硅成本，則代表了產品的利潤。

在現有的技術框架內，三者互相制約，甚至是互相沖突的：要獲得充分的可配置性和可編程性，往往意味著犧牲部分的PPA性能，反之亦然；而要兼顧硅效率和靈活性，則會讓實現成本居高不下。

為了應對芯片市場的變化和挑戰(zhàn)，當前行業(yè)有下面幾種解決方案：

● FPGA是可編程邏輯門陣列靈活易用，能高效實現中小規(guī)模邏輯電路系統(tǒng)，但價格昂貴市場波動大，且硅效率低，同一工藝下性能最差，面積最大，所以單位邏輯實現成本最高；

●?CPU具備靈活的編程能力和豐富的軟件生態(tài)，但內含大量冗余且非專用優(yōu)化的架構和指令集，一大部分成本和功耗都因為通用設計而白白浪費，較低的硅效率和較高的硅成本，對競爭激烈的垂直市場并不友好；

●?ASIC是專用集成電路，功能專一性能高，而且指令集自主可控，不怕被“卡脖子”，但絕大部分功能設計的時候就固定了，外部接口和協(xié)議一旦發(fā)生改變就無法使用，需要重新設計，嚴重壓縮了產品的市場空間和壽命。

這幾種方案優(yōu)劣勢都非常明顯，而隨著AI和云計算的興起，信息行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，芯片行業(yè)也在呼喚新的架構和設計方法學，解決這個“不可能三角”帶來的問題，正如許多芯片行業(yè)的客戶所說“如果有一個技術方案，像ASIC那樣高效能低成本，又能像FPGA和CPU那么靈活，那就太好了！”

基于RISC-V的DSA專用處理器，為SoC處理器設計方法學帶來變革

在MCU大會上，隼瞻科技發(fā)布展示了超低功耗車規(guī)處理器IP家族，據隼瞻科技CEO曾軼介紹，目前第一顆測試樣片已回片，并一次上板成功。

Wing-M050適用于極低功耗和極小面積的嵌入式應用，可替代8051或16位MCU內核；

Wing-M100A采用雙核鎖步機制，滿足車規(guī)ASIL-D功能安全等級要求，適用于汽車以及工業(yè)控制等領域等高可靠性產品；

Wing-M130則是支持浮點應用的微控制器，具有業(yè)界領先的同級別處理器性能。這顆芯片兼顧功耗和成本，具備全面的可配置性和可擴展性，適用于工業(yè)控制，物聯網，可穿戴設備，汽車功能安全等領域。

隼瞻科技發(fā)布基于RISC-V架構的超低功耗處理器IP家族

Wing系列處理器IP采用了DSA（Domain Specific Architecture）專用領域架構處理器設計思路，實現了ASIC級別的硅效率，并達到了性能、功耗、硅成本的最優(yōu)解。同時，自定義指令集和軟件開發(fā)/調試包，實現了對數據通道、通信協(xié)議、數據接口的靈活配置，實現了CPU甚至FPGA級別的編程靈活性，大大拓寬了芯片的應用領域，更能延長芯片的市場壽命。

隼瞻科技通過對DSA處理器的深度定制，實現了從架構、指令集到數據類型的并行化設計，保留了傳統(tǒng)處理器的可配置性和可編程性，最大限度地保持ASIC級別的性能，使SoC設計能夠兼顧傳統(tǒng)CPU和ASIC的優(yōu)點。借助時鐘精確的CA仿真器，軟件團隊可以在系統(tǒng)定義早期進行應用開發(fā)，并反饋到軟硬件系統(tǒng)劃分和硬件資源規(guī)劃，實現芯片系統(tǒng)設計的快速迭代，增強芯片架構設計的合理性，并大大縮短產品開發(fā)周期。

基于RISC-V架構的DSA專用處理器的出現，解決了原有各類SoC方案的短板，將有望打破不可能的三角，這樣的變革在不久之前是難以想象的。

軟硬平臺“雙翼齊飛”滿足處理器定制化需求，腳踏實地志存高遠

據隼瞻科技CEO曾軼介紹，雖然DSA專用處理器的優(yōu)點被業(yè)界廣泛認可，但市場上精通CPU架構設計的工程師屈指可數，而處理器的開發(fā)和對應軟件工具鏈的設計非常復雜，高昂的人力成本阻礙了一般的芯片公司進入這個領域。

隼瞻科技通過向設計人員提供高層次處理器架構描述語言和處理器敏捷開發(fā)平臺，大大降低了專用處理器的設計門檻，使設計人員可以專注于架構和指令集設計，擺脫RTL級別的繁復開發(fā)工作。一鍵式的SDK生成引擎更是大量減少了軟件工具鏈開發(fā)的工作量，顯著降低了處理器開發(fā)的人力成本。據透露，隼瞻科技正在對名為WingStudio的處理器敏捷開發(fā)平臺進行最后的優(yōu)化，即將正式對外發(fā)布。隼瞻科技的目標不僅是全線各檔位專用處理器的國產自主技術替代，基于RISC-V的專用處理器和WingStudio處理器敏捷開發(fā)平臺，將為行業(yè)帶來全新的處理器設計方法學變革，為充滿急速變化的MCU和SoC處理器市場注入全新的動能和可能性。

隼瞻科技為行業(yè)帶來全新的處理器設計方法學變革

在展會上，一位與隼瞻科技深度合作的客戶公司CTO表示，隼瞻團隊通過在他們芯片上集成Wing-M130多核處理器子系統(tǒng)，并應用基于WingStudio處理器敏捷開發(fā)平臺上獨家開發(fā)的Smart-DMA技術，僅增加少部分面積，就能實現處理器對圖像處理的加速，并且可以實現任意地址模式的數據搬移、旋轉等操作。與之前的解決方案相比，節(jié)省了額外的硬件加速器，大大減少了芯片面積。同時，借助隼瞻科技自研的自動化軟件工具鏈生成流程，更可免去額外的工具鏈開發(fā)工作，這位客戶感嘆：“這樣設計出來的芯片既保證了高性能，又降低了成本，同時還像FPGA一樣靈活，太爽了！”

本次MCU生態(tài)發(fā)展大會上，新的產品、新的理念和技術為行業(yè)刷新了視角，隼瞻科技以基于RISC-V的專用處理器+WingStudio處理器敏捷開發(fā)平臺，實現了高效、高靈活性、低成本的自主研發(fā)處理器替代，并將這套新的SoC處理器設計方法學帶給全行業(yè)，充分滿足未來各類SOC處理器定制化需求。隼瞻科技這顆明日之星接下來為SoC行業(yè)帶來的變革浪潮，我們拭目以待。