车规芯片、视频处理器再升级，安谋科技发布两款自研IP

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）前段时间随着安谋科技新管理层的上任，此前的纷争已经尘埃落定。安谋科技不仅是在Arm IP授权业务上依然稳健发展，其自研产品线也传来好消息。7月6日安谋科技正式对外发布了两款自研IP新品，分别是“星辰”STAR-MC2和“玲珑”V6/V8视频处理器。做为芯片上游的IP供应商，往往要比芯片设计公司更早的洞察趋势，定义未来。这两款产品也不例外，为了满足汽车、物联网的新兴需求，它们重点提升车规、人工智能等等方面的能力，处理器性能得到大幅提升，并具有支持更广泛应用的灵活度。在最近的媒体交流会上，安谋科技产品研发负责人刘澍，处理器产品总监陈江杉以及多媒体产品经理董峰就新产品和安谋科技的发展情况进行了分享和交流。

 
在采访中，刘澍表示，安谋科技立足全球生态与本土创新，为我们的产业和客户提供高质量的异构计算矩阵类产品。Arm作为全球最大的计算平台生态，我们的工作一方面可以把国外先进的架构技术引入中国，另一方面也可以帮助我们的客户和产业合作伙伴融入和进入全球市场。同时我们也很高兴看到越来越多的客户不仅在中国，在全球已经成为行业领先者。其次，安谋科技所有的研发人员都在中国，我们也始终立足于国内产业需求，无论是目前所看到的国产替代的需求，还是新应用、新行业涌现出来的需求，我们广泛收集了国内客户对我们的需求，并据此来定义我们的产品和路线图。同时进行高质量的交付，这也是我们立足全球生态、提供本土创新的重要工作之一。
 

首发车规级高性能嵌入式处理器：“星辰”STAR-MC2

 
2020年发布了第一代的“星辰”STAR-MC1处理器，它是一款面向物联网应用场景的轻量级的低功耗嵌入式处理器。安谋科技处理器产品总监陈江杉表示，第二代处理器在上一代产品的基础上着重强化了两个方面，一是显著地增加了嵌入式处理器的性能，同时在面积、功耗等指标上并没有大幅增加，其次是面对国内的汽车电子特别是车规级产品的高标准要求，“星辰”STAR-MC2对于支持车规级应用场景进行了重点研发。
 
在定义第二代“星辰”处理器的时候，安谋科技研发团队认为，如今无论是汽车电子还是智能工业制造升级，以及家用领域都对高可靠性设备提出需求。同时，在物联网领域，无论是单位功耗的计算能力还是单位面积的计算能力，都提出了更高要求。因此，STAR-MC2具有高可靠性，以及单位计算密度高两大特性。
 
“星辰”STAR-MC2基于最新的Arm v8.1-M 架构设计（和Cortex-M85是处于同一代的水平），在数字信号处理、信息安全、功能安全等方面进行了全面升级。处理器主频在40纳米工艺下提升到235MHz，通过引入Arm Helium技术，实现了标量性能提升45%，矢量性能提升200%，人工智能（AI）处理能力提升了9倍。同时，为了支持国内北斗3的高精度定位系统，还首次在产品里引入了“双精度浮点计算”技术。
 

 
 
“星辰”STAR-MC2处理器基于Arm TrustZone技术以及对软硬件一体平台安全架构（PSA）方案的兼容，“星辰”STAR-MC2能够充分保护物联网和车载设备的信息安全。此外，“星辰”STAR-MC2处理器满足ASIL-D (ISO26262)/SIL3 (IEC61508) 的要求，可帮助汽车芯片厂商简化芯片开发并加速符合车规级要求的认证。
 
“星辰”STAR-MC2处理器的技术亮点有哪些？陈江杉分析，首先，它是一个面向人工智能应用的嵌入式处理器，更适用于一些轻量级的人工智能应用计算场景。当然STAR-MC2也需要跟一些其他的处理器进行配合。
 

 
其次，“星辰”STAR-MC2继承了STAR-MC1的相关技术，依旧支持Arm Trustzone技术，可以跟安谋科技已经发布的“山海”产品无缝配合，以满足未来处理器、物联网设备的信息安全需求。这个完整解决方案可以满足Arm主推的PSA平台安全架构的认证需求。
 
第三是STAR-MC2是面向最高车规级的嵌入式处理器，不仅仅包含交付RTL的传统处理器的IP，也会给客户提供一个包含所有必要数据的功能安全包，以确保客户可满足对最高车规级芯片的功能安全要求。
 
第四是安谋科技成熟的质量研发体系和质量交付体系。安谋科技在2018年4月份成立，在2019年5月份就完成了“星辰”STAR-MC1的第一次交付。星辰"STAR-MC1”自2019年向客户交付后，受到市场的广泛欢迎和认可。目前已有50多个授权客户，进行集成、设计、流片的项目数量已超过60个，基于“星辰”处理器的芯片出货数量已超过1亿片。客户的应用类型不仅限于传统MCU或IoT MCU，也包括一些定位芯片、汽车芯片以及存储芯片等多种场景。第二代产品星辰”STAR-MC2会得到更好的研发和交付质量体系支持，从而提供给客户成熟度更高的产品。
 
既然“星辰”STAR-MC2是一款车规级高性能嵌入式处理器，那么它是否对标Cortex-R52呢？陈江杉解析，“星辰”STAR-MC2跟Cortex-R52在产品定位上差别比较大。Cortex-R52面向的是一些高安全应用场景，比如车上的域控制器，或者安全岛的应用场景。“星辰”STAR-MC2 面向的是汽车上小型的ECU控制器场景。“星辰”STAR-MC2在连接芯片、手机的sensor hub或者系统控制、传感器信号处理，以及对信息安全有一定要求的系统/子系统等都可以应用，将覆盖到工业、医疗、交通乃至汽车等高安全、高可靠性的场景中。
 
“星辰”STAR-MC2处理器IP将在7月底完成开发和验证，并在下月初正式对所有客户开放授权。
 

“玲珑”V6/V8视频处理器：升级视频处理能力

安谋科技设计的视频处理器是一个多核架构、多格式以及灵活可伸缩的完整解决方案。在保持原有的多格式和小面积优势的基础上，新产品进一步提升了其全方位的能力。
 
“玲珑”V6/V8视频处理器单核性能可达 4K@30fps编码或 4K@60fps 实时解码，针对不同应用场景分别提供1-4核、4-8核等多种配置，轻松实现线性扩展，达到8K@60fps编码和8K@120fps解码的能力，既能够满足AIoT设备 4K/8K超高清摄像头需求，也支持数据中心单芯片超过200通道的编解码需求。
 
“玲珑”V6/V8视频处理器支持长参考帧，节省传输带宽并显著提高图像质量。通过采用融合编解码的一体架构设计，“玲珑”V6/V8 视频处理器能够有效减小芯片面积，显著节省存储空间并降低整体系统的成本和功耗。能够为手机终端、智能安防、汽车、数据中心、航拍记录仪、电视娱乐等应用场景提供高清视频编解码能力。
 

 

 
安谋科技视频处理器产品线产品经理董峰解析，“玲珑”V6/V8视频处理器，增加了AV1 的解码，并且大幅提高了H.264的编码质量，在整体带宽压缩方面，在相同场景下，“玲珑”V6/V8视频处理器具有30%的带宽压缩优势。
 
 
为了支撑各种业务场景灵活多变的需求，在架构层面实现了三层的stack形式。董峰进一步分析，底层是一个灵活的硬件支撑，可通过多核伸缩性支持不同分辨率和性能的需求。每个核里有硬件加速模块以及单独的硬件控制器来对相应的加速模块进行控制，功能灵活性也得到提升。
 
在Firmware层面，主要进行的是功能扩展以及针对不同应用场景的优化。我们实现了相应的display frame reordering，来减少VPU对主CPU的负载需求，并实现了自主的码率控制算法以及相应处理。针对不同应用场景进行相应优化，在不同应用场景下分别具有不同的码率降低，保证在更低的带宽需求下进行高质量的视频传输。并与主CPU有灵活的控制接口，可进行灵活扩展。客户也提出各种不同需求， 针对部件的提升， 可以在不改变硬件的前提下对各种场景及性能（主要是编码质量性能）进行提升。
 
在软件方面，主要是主CPU（Host CPU）的处理器控制以及相应的memory的管理和调度，我们已完整实现了安卓和Linux的驱动以及上层一些应用框架支持，可以满足各种消费类产品、云端以及嵌入式场景的需求。
 
在整体的三层stack支撑下，玲珑VPU产品可在不同客户得到应用，包括手机、安防、云端的AI inference以及车载等领域。整体架构的灵活性优势支撑客户进行快速的产品部署。最新的VPU产品“玲珑”V6/V8视频处理器已经完成量产。
 

安谋科技继续助力中国产业升级

 
当前正值汽车芯片紧缺之时，“星辰”STAR-MC2又是安谋科技第一款最高车规级的IP产品，可见安谋科技看好汽车芯片需求。那么对汽车缺芯情况又有哪些判断呢？刘澍认为，随着整个芯片行业以及中国产业对汽车芯片不断的研发投入、投资等等，缺芯情况肯定会得到缓解。相信到明年，车规级芯片缺芯的问题可能会得到改善。
 
车规级芯片会是整个产业，也是安谋科技的重点。根据路线图，安谋科技还会有更多的车规级产品逐渐推出。不仅是用在汽车领域，还有很多其他的高可靠性领域，包括工业控制、服务器等等都会有相应的需求。所以对高可靠性技术及认证的研发和投入将是安谋科技非常重要的发展驱动力。
 
而有关安谋科技和Arm的产品定位，刘澍表示安谋科技的IP和Arm的IP追求的是一体化的、完整的异构计算的矩阵。产品定位虽有交叠但更多的是互补，既能提供通用计算类产品和同样的规范体系，也能够满足支持某些不同市场的特色需求。
 
“一方面安谋科技的自研业务蒸蒸日上，推出了很多新的产品；另一方面，大力推广Arm的IP和生态在中国的落地，在安谋科技成立以后，整个Arm的IP在国内的授权超过了300多家，累计的芯片出货量突破了250亿片，这样直接拉动了下游年产值超过万亿人民币的科技产业，这也是安谋科技在整个Arm生态里所做的重要的贡献。”刘澍说道。
 
在新的管理层上任之后，我们看到安谋科技快速推进了和地平线、鸿钧微、灵动微、忆芯科技等很多合作伙伴多项的产品的发布以及项目的深入的合作。安谋科技正在积极参与上下游合作伙伴全面的、深入的合作，助力整个中国智能计算生态发展。