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当前，作为一种新兴的精简指令集架构，RISC-V已经成为和X86、ARM并列的三大主流处理器架构之一。不过，从市面已有的应用看，RISC-V处理器还主要集中在消费电子类的控制应用，因此，当全球首颗量产的工业级RISC-V SoC NB2诞生时， 其意义不仅在于实现了RISC-V在应用上的突破，同时也将国内“通过这一新兴架构实现自主可控”的产业期待扎扎实实地向前推进了一步。
2020年，当前谷歌CTO江朝晖博士创建跃昉科技（LeapFive）时，基于对国内产业环境和发展趋势的深刻理解，她将技术和产品瞄定两个方向：能够充分实现自主性的基于RISC-V开源指令集架构的SoC，以及面向工业物联网、安全等行业的应用。很快，一批志同道合的管理及研发骨干陆续加入，仅仅一年多时间，这些来自谷歌、英特尔、三星、华为、中兴、烽火等知名企业的专家就联手推出了NB2，并且被多家工业领域客户采用，得到了市场的认证，其表现可谓惊艳！
这得益于江朝晖对产品和市场的精准定位。她认为，去全球化、芯片短缺、中美贸易战是目前大家都面临的大环境，而社会发展的一个最大的挑战就是全球气候变暖，中国承诺要在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，如何实现？
“我认为，碳中和的本质就是硅能源代替碳能源的革命。”江朝晖认为，清洁能源落地需要各种应用端设备支持，而能够很好地控制这些用电设备，使其更好地利用清洁能源，就是解决碳问题的关键。另一个重点在于连接能源互联网的边缘系统的智能化，而控制和智能化都是系统芯片所发挥的价值。
图：全球能源变局中芯片创新方向
NB2采用先进的12nm工艺，面向边缘计算、深度学习、机器视觉及语音处理等多类应用，是目前业内第一款基于RISC-V架构的边缘智能高端处理器。有别于市面上以MPW居多的中高端RISC-V处理器方案，NB2是目前第一款Full Mask的RISC-V架构高端应用处理器，这意味着尽管工业领域应用复杂多元，但NB2已经具备规模量产的基础，究其原因，在于其强大的性能和资源配置赋予该芯片广泛的适用性。
跃昉科技研发副总裁袁博浒认为，从芯片到芯片产品，核心逻辑在于“应用为王”。由于投入有限，目前RISC-V相关的应用级软件生态发展还不健全，因此市面上很多产品都是简单的控制级，同质化非常严重。所以，从一开始定义芯片时，该公司就将产品定位在“边缘计算SoC”，而不仅仅是一颗RISC-V处理器。同时，除了芯片硬件，还包括软件上的全栈解决方案。
图：跃昉科技产品技术体系
NB2搭载了跃昉科技自研的四核64位RISC-V核心，主频高达1.8GHz；外部存储器支持DDR4/LPDDR4(x)，带宽分别可达3200MT/s和4266MT/s；内置多种硬件加速引擎，包括3D GPU、4TOPS算力NPU、独立的图像、音频及数据处理引擎等；同时集成了各类标准高中低速接口，如USB3.0/2.0，千兆以太网、SDIO4.0、LVDS/DSI、PDM、I2S/PCM、ADC、SPI、UART、I2C、PWM等；NB2符合工业级标准，工作温度范围-40℃~85℃，封装为FCBGA 19x19 mm/0.65pitch/728pin，典型功耗低至5W。
图：NB2 功能框图
NB2主要面向智慧能源、智慧物流、智能制造、智慧城市等应用领域。袁博浒表示，NB2与生俱来的RISC-V开源优势，加上自主研发的安全可控性，为系统应用规避了供应链风险，其工规标准和低功耗设计，满足了苛刻的工业及行业应用需求，其增强的安全特性，也确保了工业物联网系统应用中的数据安全。此外，NB2完善的RISC-V平台开发套件及文档，也为系统应用开发提供了高效的支撑。
图：NB2应用示意图
目前，NB2正处在试产阶段，预计Q4量产面世。围绕NB2，跃昉科技也研发推出了基于NB2的高性能开发板，配套发布NB2 Linux发行版，涵盖BSP、内核、驱动、库、组件、中间件、工具、参考程序等各层系统应用需求。
其中，基于Eclipse的IDE工具高度集成，可满足NB2内CPU、硬件加速引擎等各类异构资源的开发及调试；NB2已支持C/C++、Python、Go、Rust等语言、Docker运行环境、EdgeX边缘计算框架、Ethereum区块链方案等各类软件，可有效支撑系统应用，并极大缩短应用落地周期。
这些资源推动了NB2应用落地，目前包括中国电力科学研究院、链昇科技、摩联科技等企业已经和跃昉科技建立深度合作关系，在能源网络中的边缘智能设备、智慧物流、数据安全等系统中采用NB2和相关软件。
中国电力科学研究院有限公司人工智能应用研究所所长蒲天骄表示，国家电力物联网的发展目前主要存在数据传输处理压力大、云端主站计算负荷重、海量数据价值无法挖掘，以及芯片供货难度大的问题，对电力边缘智能高算力、低功耗、自主可控等方面提出了全新的要求。
“电力边缘智能芯片是实现边缘智能计算的关键核心，目前，电力系统所需的芯片绝大部分依赖从美国等西方国家进口。”蒲天骄表示，“NB2在工艺、温度、算力等方面优势明显。因此我们与跃昉公司签订了战略合作协议，并入驻国网公司双创示范中心，双方一起承担国家重点研发计划以及国网公司技术项目，共推动电力物联网边缘智能芯片规格制订、协同研发和成果落地。”
据悉，目前中国电科院基于NB2开发的产品包括边缘网关和巡检无人机系统，下一步将开发多参量物联终端、继电保护设备、能量控制器和综合能源网关。
链昇科技创始人王瑾璠博士表示，智能化的运营将会是物流行业的下一个风口，要求系统能够对整个场景进行数字化的管理管控，最终实现智能决策。链昇科技在其IOT平台网关中采用了NB系列的产品，实现边缘计算和安全计算。此外，该公司的物流机器人、智能分拣小车、传感器网络等设备也采用了跃昉科技的产品。
中国电力科学研究院能源互联网技术研究院高级专家姚国风表示，传统电网电源侧根据负荷侧需求供电的模式在碳中和以后，将随着电网的能源结构发生变化——化石能源转为新能源、清洁能源后，用电负荷也大大增加，如充电桩、中央空调、家用智能设备、智慧工厂设备等。电网波动调控成为电力调控的一个挑战，该院提出虚拟电厂解决方案，即通过信息化的手段，将诸如空调、电动汽车、储能等设备聚合在一起，作为一个特殊的虚拟电厂，参与电力调控。实现这一功能的核心是智能模组，该模组采用了NB2，加载于用电设备中，可以与电网实时互动，以实现柔性调节用、馈电，平抑电网波动。
摩联科技联合创始人兼CTO许刚表示，基于RISC-V的机密计算可以贯通可信物联网数据价值链。机密计算是隐私计算非常重要的分支，目前相关关键的知识产权都在外国公司手里，实现自主可控成为共识。当前，大部分涉及机密计算的安全芯片，安全性足够高，计算能力却比较弱，无法进行复杂算法的处理，而小部分计算能力强的安全芯片，却存在安全边界模糊的问题，进行安全认证比较困难。
该公司和跃昉科技合作，联合研制机密计算的板卡，利用NB2的安全能力，为边缘计算提供灵活度灵敏度比较高的机密计算环境。
开源架构，边缘计算能力，区块链技术，安全......跃昉科技的NB2，体现出RISC-V芯片在突破中高端应用上的要素，而该公司在操作系统、软件应用上丰富的资源以及开放的态度，也体现出其推动RISC-V生态发展的决心。
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