中国产模块采用率增加,RISC-V 中国市场升温

2019-07-11 15:37:17 来源: 半导体行业观察
标签:

中国产的模块正在被很多产品(日本及其他海外国家)采用,最具有代表性的就是在Wi-Fi通信模块(Module)领域比较有名的乐鑫信息科技股份有限公司(以下简称为“Espressif”),其产品在行业内极其有名。我们之前也曾多次提到这家公司的产品。不仅是中国扫地机器人(Robert)、IoT边缘计算机(Edge Computer)“M5STACK”,瑞萨电子的微控制板(Micro Controller Board)“ GR-LYCHEE”也都采用了Espressif的Wi-Fi模块。

 

另外,中国的厂商推出的LTE模块、Wi-Fi模块、Bluetooth(蓝牙)模块简直是数不胜数,价格低廉、广泛应用于各种领域。其中一个主要特点是我们发现,中国现在对RISC-V的应用越来越多。

 

本文我们将其中最具有特色的几款产品进行深度解读,首先就是中国SiPEED的AI 模块“M1 AI Module”

 

搭载RISC-V处理器的AI模块

中国SiPEED的AI 模块“M1 AI Module”进行说明。SiPEED也销售显示屏(Display)、摄像头(Camera)配套(Kit)的“MAiX”系列等产品,图1是M1 AI Module的外观,尺寸仅有1英寸,单面仅有端子,封装面由金属护罩(Shield)覆盖。乍一看与Wi-Fi模块、LTE模块没有什么大的区别。金属护罩上记载着很多重要信息。

 

图1:使用了RISC-V的SiPEED的“M1 AI Module”。(图片出自:TechanaLye Report)

 

现在,在CPU领域,手机方面基本采用Arm基准,PC和服务器(Server)等方面基本被Intel的X86基准垄断。在车载、嵌入式用途等方面,各家公司虽然采用了不同的CPU,但都没有达到较大的TAM(Total Addressable Market,即市场规模)。在以上这种比例明确的CPU市场上,RISC-V以开放的战略“上场”了。 

 

全球半导体厂商、机器制造厂商已经公开表示要采用RISC-V,如存储半导体厂商Western Digital、GPU厂商NVIDIA等。另一方面,也有很多中国厂商参与了RISC-V基金(RISC-V Foundation),也就是说中国厂商现在正专注于RISC-V内核(Core)的芯片、产品研发。日本现在有6家公司(公司分别是日立制作所、SONY、NSITEXE、SHC(Software Hardware Consulting)、PEZY Computing、Techana-Lye)是RISC-V基金的成员。

 

从图1中的模块图片我们可以看出,M1 AI Module搭载了“K210”处理器,也可以进行摄像头AI处理、8 Microphone Audio 处理。CPU上搭载了64bit(比特)版的2个RISC-V内核“RV64GC”。图1上部记载了其主要的功能(在蓝色方形内)。

 

伴随着以上这些模块和芯片的诞生,RISC-V的实绩也不断提高,同时也增加了其被采用的事例。

 

图2是拆掉了金属护罩(Shield)的上述模块的封装基板图,左侧是具有RISC-V内核的主处理器(Main Processor),即中国KENDRYTE(嘉楠耘智)的“K210”,基板上还搭载了其他2个功能芯片(被动元件除外):中国RYCHIP Semiconductor(蕊源半导体)的电源IC(右)、中国Giga Device Semiconductor(兆易科技半导体)的串行快闪存储器(Serial Flash Memory,非挥发性存储器)。如图所示,全部都是中国的芯片。

 

图2:M1 AI Module的内部几乎都是中国的芯片。(图片出自:TechanaLye report)

 

KENDRYTE的K210(处理器)和RYCHIP Semiconductor的电源IC也被直接应用于SiPEED的MAiX系列,因此作为组合套件(Kit)销售。

 

在当前的智能手机领域,其主流是一家制造商(Qualcomm、MediaTek、Samsung Electronics、HiSilicon)“捆绑(Kit)”处理器(Processor)、电源IC、Transceiver (收发器)并进行销售;在通信、Computing Module(计算模块)领域,处理器、电源IC还是分别由不同的厂家提供。比如说,Intel、NVIDIA与Texas Instruments(TI)、Maxim Integrated、罗姆、中国&台湾的电源IC厂商的芯片进行组合的情况比较多。

 

KENDRYTE和RYCHIP在SiPEED模块方面也取得了一定的实绩,今后,他们应该会按照当前的组合形式继续扩大应用事例。

 

中国厂商也开始把RISC-V推向FPGA

图3是M1 AI Module以外的SiPEED产品的基板图片,左侧是MAiX系列基板,连接摄像头和显示屏,并进行图像的AI处理(由于带有摄像头等元件,用户可以自己进行组装)。不仅搭载了与图1中的芯片作用相同的元件,还搭载了把USB转换成串行(Serial)的中国WCH的芯片。这个基板上的大部分芯片也都是中国产的。

 

图3的右边是支持RISC-V的FPGA基板,搭载了一家名为ANLOGIC(安路科技)的中国厂商的FPGA。Display Touch Controller(显示屏触摸控制器)也是中国的NSIWAY(纳芯微)生产的。另外,还搭载了中国的其他3个芯片,中国芯片的比例高达5/7。

 

图3:SiPEED产品的基板。(图片出自:TechanaLye report)

 

说起FPGA, Intel(Altera)、Xilinx、Lattice Semiconductor、Microsemi(Microchip Company)等美国企业阵容以压倒性的优势占据首位,如上文提到的一些产品采用了中国的FPGA,其制造工艺虽然稍有些旧(TechanaLye对其进行了详细的测量,并对制造工艺进行了测评),作为“mini FPGA”来使用完全没有问题。

 

在文章开头,我们提到了中国目前拥有被全球采用的Espressif的模块,此次我们分解的SiPEED的模块几乎都是由中国的芯片构成的,从廉价、高性能(作为Edge处理的话,Spec足够了)的特点来看,今后很有可能成为“第二个Espressif”。

 

图4:ANLOGIC的FPGA(左)、KENDRYTE的处理器—“K210”。(图片出自:TechanaLye Report)

 

我们继续看这个产品,图片的左侧是ANLOGIC的FPGA,芯片虽然比较小,FPGA的Logic Area(逻辑区域)、SRAM Area、乘法器Area、DRAM Interface都是分开的,几乎与其他厂商的FPGA拥有同样的构造。

 

在显微镜下观察,芯片记上有ANLOGIC的公司名、产品开发的年份。从图片我们也可以看出,这个芯片应该是在2016年开发的。此外,从图片我们可以看出,此照片是用药水把线路除去后的“扩散层”。

 

自开发到现在已经时隔3年,ANLOGIC应该还在进行更加细微化的FPGA的开发,今后,ANLOGIC和其他中国厂商应该还会做出搭载更大的Logic Area(逻辑区域)、SRAM等的高机能的FPGA吧。

 

图4 的右侧是搭载了RISC-V内核的KENDRYTE的“K210”的开封后的图片。这边也是用药水除去了线路层,可以清晰地看出内部的IP(Intellectual Property)。(此图片稍微有点模糊。)

 

芯片上记录了设计开发的厂商和年份标识,但是,可以明显看出的是设计开发的厂商并非KENDRYTE,而是别的厂商,是一家在处理器开发方面有丰富经验的厂商。此外,芯片上记录的年份为2017年。

 

此外,从规格来看,“K210”被认为是双核(Dual Core)的RISC-V,但结果证明此芯片搭载了4个RISC-V内核。如果不开封芯片,以上这些信息就无法获取呀!

 

提供这种硅的厂商将该产品以四核(Quad Core)的形式发布,而KENDRYTE仅仅公布了其中2个的规格,却以双核的形式使用。很有可能把同一个硅分开使用了。这样的事例也比较多,不能仅靠封装(Package)来判断,如果不开封芯片,确认厂商名、厂商型号、制造年份等信息就可能出现“判断失误”!

 

不管怎么说,仅采用中国芯片(内部构成可能有不同)的模块正在加速增长。由于也存在一些类似“封装(Package)是中国、内部是其他国家”的情况,所以开封芯片变得越来越重要。TechanaLye 公司不单单依靠封装(Package)下结论,今后也会继续以开封芯片、确认内部的形式进行“真正的解析工作”。

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
先进封装产业增势强劲,2018-2024年 复合增长率高达 8%

尽管半导体行业增速放缓,但先进封装产业2018年至2024年期间的年复合增长率仍高达8%,令人印象深刻。华进拥有成熟先进的晶圆级封装工艺(高密度凸块、扇入型晶圆级封装、扇出型晶圆级封装、硅转接板、直孔晶圆级封装)以及后道封装工艺(打线、倒装焊、系统集成),欢迎咨询合作。

外媒:美国禁令助中国半导体崛起

一年前,美国对智能手机芯片的禁令让北京意识到必须迅速并且大幅发展本国产业,以减少对进口芯片的依赖。

ARM 推灵活接入式 IP 授权,无需支付完整授权费

ARM(安谋)公司今天(7月15日)宣布推出全新的灵活接入(Flexible Access)式IP授权方式。

在推进建设方面“雷声大雨点小”,中国芯能否搭上 RISC-V 顺风车?

在不少人眼中,RISC-V可能是AIoT时代唯一且最后一个能帮助中国点燃自主芯片梦想的“火种”,一旦错过了这一绝佳机遇,未来“中国芯”很可能只会沦为一纸空谈。

追求更大客户群,ARM 对芯片技术采用授权费模式

根据新的收费计划,芯片厂商如果使用ARM的一种设计方案投产芯片,需要每年支付7.5万美元的费用,如果每年支付20万美元,则可以获得不限数量的芯片设计方案。在芯片开始生产时才需要支付授权费和专利费。

更多资讯
FPGA 国产化进程加速,安路科技能否迎来爆发?

FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物,它由输入/输出块、可配置逻辑块和可编程互联三部分组成,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能,因此FPGA的使用非常灵活。

FPGA建立时间和保持时间你必须知道的
FPGA建立时间和保持时间你必须知道的

时钟是FPGA设计中最重要的信号,FPGA系统内大部分器件的动作都是在时钟的上升沿或者下降沿进行。无论是在输入,输出或是寄存器与寄存器之间,只要设计到时钟上升沿或者下降沿的采样,就会提到建立时间(setup TIme) 和保持时间(hold TIme) 。

Microchip推出全新低功耗FPGA视频和图像处理解决方案, 助力客户加速智能嵌入式视觉设计

随着基于视觉的计算密集型系统在网络边缘的集成度越来越高,现场可编程门阵列(FPGA)正迅速成为下一代设计的首选灵活平台。

基于FPGA的图像直方图实时显示
基于FPGA的图像直方图实时显示

上电初始,FPGA需要通过IIC接口对CMOS Sensor进行寄存器初始化配置。这些初始化的基本参数,即初始化地址对应的初始化数据都存储在一个预先配置好的FPGA片内ROM中。

如何选择eFPGA?
如何选择eFPGA?

嵌入式FPGA(eFPGA)是指将一个或多个FPGA以IP的形式嵌入ASIC,ASSP或SoC等芯片中。