國內(nèi)首個(gè)開源MCU（低功耗微控制芯片）芯片平臺(tái)誕生了！
在烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間，阿里平頭哥宣布開源旗下MCU平臺(tái)無劍100 Open，讓芯片設(shè)計(jì)公司、IP供應(yīng)商、高校、科研院所可以更簡單地開發(fā)面向下一代的AIoT產(chǎn)品。
這也是平頭哥繼發(fā)布RISC-V處理器玄鐵910、一站式AI芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)無劍SoC之后，在AIoT領(lǐng)域的又一大動(dòng)作。
開源MCU平臺(tái)，降低芯片設(shè)計(jì)的門檻
MCU屬于那種“麻雀雖小，五臟俱全”的芯片，它會(huì)集成計(jì)算所需的一些資源，如ROM、RAM、I/O、定時(shí)器、ADC、DAC等，俗稱為單片機(jī)。舉個(gè)簡單的例子，普通電話機(jī)接入MCU，可以實(shí)現(xiàn)來電顯示、答錄機(jī)、多語言環(huán)境等功能。
MCU也是全球需求量最大的芯片類型之一，多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都要搭載MCU芯片，完成傳感、通信、信息處理、計(jì)算、下達(dá)控制指令等復(fù)雜任務(wù)，而AIoT時(shí)代，MCU芯片還得具備一定的AI能力和云端接入能力，以及滿足低成本、可定制化的需求。
此前，研發(fā)一款MCU芯片，從IP開發(fā)到小批量產(chǎn)通常耗時(shí)兩到三年，成本投入和風(fēng)險(xiǎn)都高，而且漫長的研發(fā)周期可能導(dǎo)致產(chǎn)品錯(cuò)過最佳上市窗口期。
在這樣的產(chǎn)業(yè)背景下，一個(gè)可以讓開發(fā)者快速完成新一代MCU芯片定制設(shè)計(jì)的平臺(tái)顯得尤為關(guān)鍵。
此次阿里開源的MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)包括玄鐵902處理器、基礎(chǔ)接口IP、操作系統(tǒng)、軟件驅(qū)動(dòng)、開發(fā)工具等全套模塊，能讓用戶快速集成、快速驗(yàn)證，減少基礎(chǔ)模塊開發(fā)成本。
其中，玄鐵902處理器是基于開源的RISC-V CPU架構(gòu)，兼容RV32EMC指令集，采用兩級(jí)極簡流水線，適用于對(duì)功耗和成本極其敏感的IoT應(yīng)用。
阿里平頭哥副總裁孟建熠介紹，平臺(tái)主要面向三類客戶：
第一類是芯片的開發(fā)者，芯片公司也可以基于這個(gè)東西來開發(fā)；
第二類是面向RISC-V基礎(chǔ)軟件生態(tài)，他們?cè)谶@上面可以做出軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品、做成IP化，基于無劍平臺(tái)推出自己想要的一些產(chǎn)品；
第三類是高校，我們也希望開源能夠推進(jìn)高校在芯片設(shè)計(jì)方面的課程。
總結(jié)的話，開發(fā)者可以基于該平臺(tái)設(shè)計(jì)面向細(xì)分領(lǐng)域的定制化芯片，IP供應(yīng)商可以研發(fā)原生于該平臺(tái)的核心IP，高校和科研院所則可開展芯片相關(guān)的教學(xué)及科研活動(dòng)。
無劍100 Open的開源意味著用戶不需要前期投入巨資設(shè)計(jì)基礎(chǔ)組件IP，只要完成碎片化場景和需求定義，并設(shè)計(jì)驗(yàn)證好面向領(lǐng)域的功能IP，就能快速完成芯片量產(chǎn)。
目前，平臺(tái)的基礎(chǔ)硬件代碼和配套軟件代碼已經(jīng)公布在GitHub。
阿里的AIoT芯片生產(chǎn)閉環(huán)
另外，從名字也可以看出，這次開源的MCU芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)屬于無劍平臺(tái)基礎(chǔ)組件。在今年8月，平頭哥正式發(fā)布了面向AIoT一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)“無劍”，由SoC架構(gòu)、處理器、各類IP、操作系統(tǒng)、軟件驅(qū)動(dòng)和開發(fā)工具等模塊構(gòu)成，可以承擔(dān)AIoT芯片約80%的通用設(shè)計(jì)工作量，減少芯片設(shè)計(jì)的重復(fù)性投入。
也就是說，MCU平臺(tái)支持開發(fā)者進(jìn)行IP和芯片的開發(fā)驗(yàn)證，無劍SoC平臺(tái)則能在此基礎(chǔ)上，提供包括芯片生產(chǎn)、封裝測(cè)試以及產(chǎn)品的落地和市場驗(yàn)證工作。
此次MCU平臺(tái)的開源也符合平頭哥的定位：AIoT時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施提供者。
孟建熠表示，平頭哥在AIoT時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施里主要提供幾方面的內(nèi)容：
1、基于RISC-V基礎(chǔ)架構(gòu)的玄鐵處理器；
2、無劍芯片平臺(tái)，構(gòu)建面向領(lǐng)域的系統(tǒng)芯片平臺(tái)，提升整個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì)效率；
3、AliOS與基礎(chǔ)軟件，這是平頭哥正在推行的一套軟件體系。
從平頭哥今年的幾次大動(dòng)作來看，它們正穩(wěn)步推進(jìn)AIoT戰(zhàn)略，除了無劍芯片平臺(tái)的推出以及MCU平臺(tái)的開放，平頭哥發(fā)布了RISC-V處理器玄鐵910，單核性能達(dá)到7.1 Coremark/MHz，主頻達(dá)到2.5GHz，可用于設(shè)計(jì)制造高性能端側(cè)芯片，應(yīng)用于5G、人工智能以及自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。
當(dāng)前，阿里在平頭哥的助力下，也正在完善從IP、處理器、AI芯片到產(chǎn)品以及后續(xù)市場落地的閉環(huán)。舉個(gè)例子，阿里旗下智能音箱產(chǎn)品天貓精靈已經(jīng)和平頭哥共同定制開發(fā)了一款智能語音芯片TG6100N，會(huì)在下一代產(chǎn)品中使用，該芯片就采用了玄鐵架構(gòu)。
如今，MCU芯片平臺(tái)的開放只是第一步，可以預(yù)見的是，平頭哥后續(xù)會(huì)繼續(xù)開放更多的芯片開發(fā)能力，讓芯片設(shè)計(jì)企業(yè)更加專注于IP設(shè)計(jì)，尤其是面向物AIoT領(lǐng)域的、有競爭力的IP設(shè)計(jì)。
一心撲在RISC-V上，平頭哥帶頭繁榮生態(tài)
值得注意的是，此次開源的是基于RISC-V的MCU平臺(tái)，這也和RISC-V的開放精神不謀而合。
RISC-V是一種很靈活的架構(gòu)，它可以根據(jù)不同的市場類型，開發(fā)出不同的芯片，格外適合現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)和人工智能芯片發(fā)展的需求，也是ARM架構(gòu)的最大競爭對(duì)手。
阿里平頭哥也是國內(nèi)少有的宣布基于RISC-V指令集開發(fā)IP核的企業(yè)，所以他們一直非常強(qiáng)調(diào)RISC-V生態(tài)的建設(shè)開發(fā)，在上個(gè)月的云棲大會(huì)上，阿里推出的云端推理芯片含光800，同樣是基于RISC-V。
既然選擇了RISC-V，也意味著阿里平頭哥必須得用開放的態(tài)度推動(dòng)生態(tài)的繁榮。而從RISC-V內(nèi)核開源開始，也確實(shí)帶起了一波硬件的開源潮流。
開源一方面降低了開發(fā)者設(shè)計(jì)芯片的門檻和成本，滿足高定制化的需求，減少芯片迭代的周期。另一方面也需要全體開發(fā)者共同努力，建立好開發(fā)生態(tài)，從而再反向推動(dòng)架構(gòu)乃至芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的壯大。
隨著越來越多軟硬件的開源開放，AIoT時(shí)代下的“造芯”產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)越來越成熟，這個(gè)巨頭和創(chuàng)企競逐的市場，勢(shì)必會(huì)掀起一番腥風(fēng)血雨。
