全球首款面向专业音频市场的高性能RISC-V处理器面世

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）近日，睿思芯科推出了一款高性能RISC-V向量处理器，首个应用领域瞄准DSP领域，尤其是高品质音视频需求。据悉，该处理器是全球首个面向专业音频市场的高性能RISC-V处理器产品。
 
睿思芯科(RiVAI)创始人兼CEO谭章熹博士表示，“RISC-V架构有极大潜力用于开发串行向量并行的高性能处理器，本次发布的新一代RiVAI V系列DSP IP，证实了这一技术突破应用在DSP领域时的优秀表现，和睿思芯科将先进的芯片技术落地的能力。”
 
公开资料显示，睿思芯科创办于2018年底，是一家提供 RISC-V 高端核心处理器解决方案的公司，创始团队来自于 UC Berkeley RISC-V 原创项目组。目前，该公司主要开发基于 RISC-V 高性能的处理器IP核、垂直领域（DSA）定制处理器设计服务以及定制芯片解决方案，应用于从边缘到数据中心中央等各领域的高算力要求。
 
向量处理器是指面向向量型并行计算的处理器，采用流水线结构、先行控制，并搭配重叠操作技术、运算流水线、交叉访问的并行存储器。通过架构创新，向量处理器解决了传统处理器指令处理量太大、存储访问不均匀、相关等待严重、流水不畅等缺点，能够显著改善处理性能。
 
在应用上，向量处理器对并行运算要求比较高的领域都能够适用，一般而言，在运转程序中，运转的向量越多、向量越长，这种处理器的优势便越明显。
 
睿思芯科本次发布的是新一代RiVAI V系列DSP IP，根据该公司官网信息，RiVAI V系列为领先的向量 DSP 架构，比传统VLIW 架构DSP有更好的性能和功耗表现。
 
据悉，高通的 Hexagon DSP也是采用了向量处理器架构，过往几乎所有的DSP厂商都是采用VLIW构架，这一指令架构在并行处理方面相较于更前一代的DSP就拥有了更好的性能，比如几年前CEVA的XC323 DSP内核便是采用8路VLIW、512位SIMD操作。传统的VLIW构架DSP，为了能够满足高性能运算的要求，一般都会采用多核的策略，同时为了增加处理的效率，目前这个类型的芯片会以SoC集成的方式将多核DSP和处理器放置在一起。
 
比如同样是适用于高质量音频领域的TI DRA783，这款音频放大器集成了多达 2 个 C66x 浮点 VLIW DSP，对象代码与 C67x 和 C64x+ 完全兼容，每周期最多 32 次 16 × 16 位定点乘法，为了提升处理速度，搭配高达 512kB 片上 L3 RAM。
 
睿思芯科的方案对此进行了调整，变为单芯片全RISC-V解决方案，芯片内部有两个核心，一个是向量核心，一个是超向量核心。睿思芯科指出，通过纯粹的RISC-V实现方式，该公司的解决方案能够降低软件开发的难度，并带来多方面的性能加持。
 
能效和强劲的电池续航，单位芯片面积的功耗仅为对手旗舰系列的59%，电池续航能力为对手的2.1倍。
 
并且该公司还指出，RISC-V V系列DSP IP支持高保真音质，通过专利的定点算法，能达到竞品开启浮点算法时的高精度，在相同采样率下提供更高的运算精度。这种高保真技术，使得声音的品质更加卓越。
 
对于RISC-V内核的产品，往往在落地环节比较容易受到质疑，主要是因为生态还在建设中，很多环节可能需要用户自己开发，不过睿思芯科在RISC-V V系列DSP IP方面提供了完备的生态体系，包括自主研发的GCC/LLVM编译器、丰富全面的SDK（DSP算法库、数学库、NN库等）以及成熟的IDE开发环境和调试手段。
 
根据中研产业研究院公布的《2022-2026年中国DSP芯片行业竞争格局及发展趋势预测报告》，当前，美国、加拿大、日本、中国和欧洲是全球DSP芯片的主要消费市场，其中又以中国市场的发展速度最快。2020年全球DSP芯片市场规模已经达到了216亿元，预计2026年将达到349亿元，年复合增长率(CAGR)为6.8%。不过目前DSP市场的主要玩家还是TI、ADI、ST、Cirrus Logic、NXP和ON Semiconductor等公司，这些头部的国际大厂在DSP市场占比超过了70%，国产DSP自给率还较低，音频DSP是DSP市场中一个较大的单体市场，睿思芯科未来发展值得期待。