RISC-V架構(gòu)國產(chǎn)芯片再迎超強(qiáng)玩家

12月17日，首屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇在上海臨港滴水湖皇冠假日酒店舉行，來自全國各地的RISC-V“玩家”匯聚于此，共同探討推動(dòng)國產(chǎn)RISC-V芯片快速產(chǎn)業(yè)化落地和應(yīng)用創(chuàng)新的可能。RISC-V自面世以來，就憑借其開源優(yōu)勢(shì)、更好的性能等，備受行業(yè)關(guān)注。風(fēng)口當(dāng)前，作為行業(yè)老兵，方寸微電子憑借其技術(shù)、產(chǎn)品等優(yōu)勢(shì)，率先突圍，成為國產(chǎn)RISC-V的“黑馬”之一。

圖1：方寸微電子展臺(tái)

自主創(chuàng)芯，多方位填補(bǔ)國產(chǎn)芯空白

今年以來，“缺芯潮”席卷各大領(lǐng)域，半導(dǎo)體企業(yè)和供貨商普遍面臨備貨不足的局面，對(duì)芯片技術(shù)自主可控的迫切需求使該領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行不斷嘗試和突破，芯片國產(chǎn)化的浪潮掀起，而要實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，關(guān)鍵在于企業(yè)是否具備自主造芯的能力。

方寸微電子成立于2017年，作為網(wǎng)絡(luò)安全SoC處理器的核心供應(yīng)商，其在集成電路架構(gòu)設(shè)計(jì)、安全密碼算法、核心技術(shù)自主可控、大規(guī)模量產(chǎn)及品質(zhì)管控等綜合能力上具有國內(nèi)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，目前公司產(chǎn)品已大量商用于各類信息安全終端。

論壇活動(dòng)期間，方寸微電子展出了多款基于RISC-V自主研發(fā)的安全芯片產(chǎn)品，其中的T680和T630備受青睞。據(jù)介紹，T680高端密碼處理器芯片是由方寸微電子自主開發(fā)的新一代SoC國密主控安全芯片，具有功能豐富、性能強(qiáng)勁、功耗低、安全性高等特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于加密SSD固態(tài)盤、網(wǎng)絡(luò)鏈路加密終端、VPN安全網(wǎng)關(guān)、IPSec安全網(wǎng)關(guān)、USB安全網(wǎng)卡、SATA密碼卡等安全領(lǐng)域產(chǎn)品，也可以應(yīng)用于USB3.0轉(zhuǎn)MUXIO、USB3.0轉(zhuǎn)SATA3.0、SATA3.0 轉(zhuǎn)SATA3.0橋、SATA3.0轉(zhuǎn)GMAC、USB3.0轉(zhuǎn)GMAC等各種高速接口轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。

該芯片集成國產(chǎn)32位高性能RISC CPU，可支持USB3.0、SATA3.0、GMAC、eMMC5.1等多種超高速接口，并集成多種國密算法(如SM2、SM3、SM4)，可滿足信息安全領(lǐng)域需求;同時(shí)支持國際標(biāo)準(zhǔn)AES加密算法及ECC算法，可應(yīng)用于全球通用安全市場。

另一款T630高速USB3.0接口控制器芯片則是方寸微電子自主研發(fā)的USB3.0超高速控制器，其具有功能豐富、性能強(qiáng)勁、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于視頻采集卡、視頻會(huì)議攝像頭、監(jiān)控?cái)z像頭、數(shù)字?jǐn)z錄機(jī)、工業(yè)照相機(jī)、測(cè)量和測(cè)試設(shè)備、醫(yī)療成像設(shè)備、打印機(jī)、掃描儀、指紋采集終端等眾多電子產(chǎn)品。

該芯片集成國產(chǎn)32位高性能RISC CPU，支持USB3.0、MUXIO、I2C、SPI、UART等多種接口，可快速在嵌入式主板上與FPGA/CPU進(jìn)行對(duì)接通訊，作為USB3.0外擴(kuò)芯片與PC或者服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，填補(bǔ)國內(nèi)高速USB3.0接口控制器芯片的空白。

除上述兩款產(chǎn)品外，基于對(duì)RISC-V核心技術(shù)的自主把控，方寸微電子還研發(fā)出T660、T620、i560等多款芯片產(chǎn)品，并在本次活動(dòng)中一一展出，性能優(yōu)勢(shì)實(shí)力吸睛。據(jù)悉，目前這些產(chǎn)品均廣泛應(yīng)用于安全存儲(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、金融終端等領(lǐng)域，多方位填補(bǔ)國產(chǎn)芯空白。

圖2：客戶參觀方寸微電子展臺(tái)

值得關(guān)注的是，在本次論壇演講中，方寸微電子研發(fā)副總監(jiān)李冠透露當(dāng)前的研發(fā)進(jìn)程顯示，方寸微電子即將發(fā)布一款基于RISC-V內(nèi)核的新品。網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵點(diǎn)還是在于自主技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。其中芯片至關(guān)重要，方寸微電子作為深耕信息安全領(lǐng)域多年的芯片設(shè)計(jì)廠商，相關(guān)技術(shù)積累及技術(shù)創(chuàng)新可謂其在行業(yè)立足的核心之處，而從以往的產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)來看，即將發(fā)布的新品顯然值得期待?？梢?，就自主造芯層面而言，方寸微電子已經(jīng)率先拿到了“入場券”，其持續(xù)研發(fā)自主可控的安全芯片及應(yīng)用解決方案，從系統(tǒng)層面保障了應(yīng)用場景的安全性，減少對(duì)進(jìn)口芯片的依賴，有效帶動(dòng)國產(chǎn)RISC-V研發(fā)動(dòng)能，成為國產(chǎn)RISC-V不可小覷的推動(dòng)力量。

圖3：方寸微電子研發(fā)副總監(jiān)李冠演講

三端布局，方寸微電子RISC-V架構(gòu)芯片賦能行業(yè)生態(tài)

據(jù)Counterpoint Research的最新報(bào)告《RISC-V采用加快步伐》指出，主要經(jīng)濟(jì)體之間的“半導(dǎo)體冷戰(zhàn)”正在升溫，這使得RISC-V等技術(shù)變得重要。對(duì)此，counterpoint research研究總監(jiān)Dale Gai警告稱：“超過70%的RISC-V主要成員來自中國，他們?yōu)榘雽?dǎo)體擴(kuò)張所做的努力將加強(qiáng)中國的IP庫和IC設(shè)計(jì)能力，塑造供應(yīng)鏈，規(guī)模動(dòng)態(tài)并擴(kuò)展RISC-V在不同產(chǎn)品類別中的足跡。這將需要在未來對(duì)RISC-V生態(tài)系統(tǒng)如何演變進(jìn)行檢查，成功的條件是成員的多樣性、各自的貢獻(xiàn)和地理影響。”毫無疑問，RISC-V已是業(yè)界冉冉升起的新星，而國產(chǎn)RISC-V芯片企業(yè)正成為行業(yè)內(nèi)不可忽視的強(qiáng)大力量，方寸微電子顯然也瞄準(zhǔn)了此間賽道，RISC-V架構(gòu)發(fā)展勢(shì)在必行。事實(shí)上，在該領(lǐng)域，方寸微電子早有布局，整體可歸結(jié)為三個(gè)方面：產(chǎn)品端、技術(shù)端、合作端。

產(chǎn)品端

據(jù)悉，在產(chǎn)品端一側(cè)，方寸微電子基于RISC-V展開的研發(fā)將主要聚焦在云、邊、端三側(cè)，其中，云端應(yīng)用以NPU、SPU為主，邊界應(yīng)用以MPU為主，終端應(yīng)用以MCU為主。而從規(guī)劃來看，其所有產(chǎn)品又分為三個(gè)系列：T系列，i系列，H系列。其中T系列為中等性能產(chǎn)品，主要面向邊界及終端;i系列為小尺寸，低功耗產(chǎn)品，主要面向終端;H系列則是高性能產(chǎn)品，主要面向邊界和云端。

技術(shù)端

再來看技術(shù)端。由于市場上現(xiàn)有的安全芯片大多只關(guān)注于自身的功能實(shí)現(xiàn)和安全防護(hù)，對(duì)于信息系統(tǒng)的通訊、計(jì)算及應(yīng)用等環(huán)節(jié)，并不能從底層到應(yīng)用搭建系統(tǒng)級(jí)的安全可信環(huán)境。針對(duì)這一痛點(diǎn)，方寸微電子以中國自主商用密碼算法為理論支撐，結(jié)合市場上高等級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品架構(gòu)，創(chuàng)新性地提出了Xnsafety系統(tǒng)級(jí)安全芯片架構(gòu)。Xn代表多維，safety代表安全防護(hù)策略。Xnsafety是指通過底層硬件密碼防護(hù)(HSM)+應(yīng)用層可信執(zhí)行環(huán)境(TEE)+紅黑隔離等多個(gè)維度協(xié)同，使密鑰管理、安全啟動(dòng)、可信應(yīng)用、零信任隔離形成整體信任鏈，以達(dá)到單芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的安全防護(hù)水平。其中，Secturbo是指與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的安全加速引擎，針對(duì)IPSEC及SSL VPN等網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，通過硬化網(wǎng)絡(luò)和安全相關(guān)協(xié)議，達(dá)到釋放CPU負(fù)載，高效實(shí)現(xiàn)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全功能的硬件電路。

簡而言之，其結(jié)合RISC-V指令集架構(gòu)，融合了安全啟動(dòng)、應(yīng)用程序TEE、DMA TE等構(gòu)建了一個(gè)RISC-V片上系統(tǒng)的可信執(zhí)行環(huán)境，保障了計(jì)算的可信、I/O的可信及數(shù)據(jù)的安全。也正是得益于該芯片架構(gòu)的創(chuàng)新性，方寸微電子的安全芯片系列產(chǎn)品在市場上備受青睞，獲得客戶的一致好評(píng)，有效構(gòu)筑信息安全防線，賦能國產(chǎn)RISC-V生態(tài)。

合作端

今年7月，方寸微電子正式加入中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，成為其會(huì)員單位。據(jù)悉，該聯(lián)盟由國內(nèi)外RISC-V領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)起成立，致力于集聚和整合國內(nèi)RISC-V創(chuàng)新力量，建立中國國產(chǎn)自主、可控、安全的RISC-V異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，與國內(nèi)企業(yè)形成貫穿IP 核、芯片、軟件、系統(tǒng)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。方寸微電子表示，加入RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟后，其將充分發(fā)揮企業(yè)在芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)等方面的優(yōu)勢(shì)，與聯(lián)盟內(nèi)的伙伴形成深度鏈接，助力上下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，為RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的發(fā)展注入全新的動(dòng)能。

小結(jié)

此前，在傳出英特爾或?qū)⑹召廠iFive消息后，有業(yè)內(nèi)資深人士表示，或許RISC-V留給中國的機(jī)會(huì)窗口時(shí)間并不長，中國應(yīng)該集中力量加速RISC-V企業(yè)發(fā)展。事實(shí)上，國產(chǎn)RISC-V也正贏得越來越多的支持者，成為后摩爾時(shí)代深刻影響芯片產(chǎn)業(yè)的重要變量。國產(chǎn)RISC-V多點(diǎn)開花，對(duì)于自主造芯的方寸微電子而言，其研發(fā)優(yōu)勢(shì)更是顯而易見。據(jù)悉，方寸微電子研發(fā)團(tuán)隊(duì)由信息安全領(lǐng)域知名專家領(lǐng)銜，核心成員均擁有10年以上行業(yè)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在SoC設(shè)計(jì)及驗(yàn)證、超高速密碼算法、高速網(wǎng)絡(luò)接口、安全產(chǎn)品生產(chǎn)及測(cè)試等方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)積累。

作為信息安全芯片領(lǐng)域的“黑馬”，方寸微電子一直秉承“客戶、誠信、團(tuán)隊(duì)、超越、務(wù)實(shí)、感恩”的核心價(jià)值觀，致力于高端密碼處理器、高性能網(wǎng)絡(luò)安全芯片、高速接口控制芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售，憑借在集成電路架構(gòu)設(shè)計(jì)、安全密碼算法、核心技術(shù)自主可控等領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，逐步實(shí)現(xiàn)SoC設(shè)計(jì)及驗(yàn)證、超高速接口技術(shù)、高速密碼算法等多項(xiàng)核心技術(shù)的突破。

在信息技術(shù)高效發(fā)展的今日，信息安全成為人們不得不擔(dān)心的問題，方寸微電子以其安全芯片系列產(chǎn)品布局及技術(shù)創(chuàng)新，多次賦能信息安全領(lǐng)域，為其注入強(qiáng)心劑。而現(xiàn)階段，RISC-V正處于承前啟后的風(fēng)口，被寄厚望于改變未來國產(chǎn)芯片格局，基于深耕行業(yè)多年的積累及核心技術(shù)的自主可控，方寸微電子未來可期。