RISC-V在智能家居中大放异彩

电子发烧友网报道（文/黄山明）RISC-V近期越来越受到大家的关注，作为一种新兴的精简指令集架构，目前RISC-V标准组织成员已达数百个，几乎所有主流厂商都已加入到RISC-V的赛道上。未来CPU中，RISC-V或许将成为与x86、Arm分庭抗礼的又一大体系。而RISC-V尤其擅长嵌入式领域，这意味着智能家居将是RISC-V良好的应用场景。
 
RISC-V的巨大优势
 
相对于x86和Arm，精简、模块化和可扩展性成为RISC-V的鲜明特点。RISC-V并未针对某一特定实现进行过度优化，它适用于从微控制器到超级计算机的所有计算系统，而Arm则主要针对移动手机进行了特定的优化，当然这里是与笔记本电脑、台式机和服务器相比而言。
 
有多精简呢，RISC-V的规范文档仅有145页，特权架构文档也才91页，基本的RISC-V指令数目仅有40多条，加上其他的模块化扩展指令总共几十条指令。意味着工程师相比Arm和x86能够尽快的掌握RISC-V。
 
并且作为芯片计算指令集架构，RISC-V是开源的，这意味着使用RISC-V可以免许可和免版税。RISC-V允许用户免费使用新指令扩展ISA并创新RISC-V处理器的微架构，当前主流的Arm架构，要求用户支付版税。
 
这也意味着RISC-V可以根据不同的需求进行定制，但如果想要使用主流的Arm，不仅需要获得IP核准许可批准，同时还需要缴纳一笔100万美元到1000万美元的费用。甚至如果想要更改设计中的任何内容，还将额外付费。不仅如此，在后续每生产一块芯片，Arm都需要收取1-2%芯片价格的费用。
 
另一方面，Arm作为一家实体公司，已经面临着被当地政府要求禁止出口的风险。而RISC-V基金会于2020年迁往瑞士，并且国内也有相关组织与专利联盟，能够最大程度确保RISC-V的正常使用。
 
同时，RISC-V国际协会有很多中国企业正在深度参与各项标准制订。如华为、中兴、赛昉、阿里巴巴、中科院计算所、中科院软件所等，正因这些本土企业的活跃，国内RISC-V的环境比较开放，形成百花齐放的态势。
 
在智能家居中大放异彩的RISC-V
 
由于上面的种种特性，目前不少企业都开始深入布局RISC-V。在智能家居中，RISC-V可以用于连接和AI边缘产品品类的切换与组合。例如，博流智能的BL606P芯片采用双RISC-V核架构，用户可以基于同一套RISC-V开发环境和工具，方便地进行IoT连接和AI边缘产品品类的切换与组合。
 
中国移动发布的自研RISC-V架构的LTE-Cat.1芯片（CM8610 LTE-Cat.1芯片），该芯片特有的LTE-Cat.1技术可以通过4G网络进行高速、稳定的数据传输。相比传统的2G或3G网络，LTE-Cat.1具备更高的传输速度和更低的延迟。在智能家居的应用中，可以得到更加稳定、快速的数据传输支持。
 
先楫半导体推出的高性能实时RISC-V微控制器HPM6000系列，采用全新的芯片系统架构定义、全新CPU内核、大量自主创新的IP设计，以及完整的配套生态，打造出了高性能的国产通用MCU系列。可以实现LCD显示、音频信号处理、数据转发透传、电机控制等功能，在智能家居中也可以得到不错的应用空间。
 
中科蓝讯算是国内业内较早采用RISC-V指令集架构作为技术开发路线的芯片设计企业，基于开源的RISC-V指令集架构，配合开源实时操作系统RT-Thread，自主开发出高性能CPU内核和DSP指令，实现了各种音频算法。
 
平头哥目前已基本完成RISC-V与国际主流操作系统的全适配：率先在玄铁RISC-V处理器上成功运行安卓12，成果贡献于AOSP开源体系。平头哥也是全球RISC-V软件生态计划“RISE”唯一的中国大陆芯片公司，其他成员还包括谷歌、英特尔、三星、联发科、英伟达、高通、Andes、Imagination、Red Hat、Rivs、SiFiveVentana等。
 
乐鑫科技推出的ESP32-C3是一款安全稳定、低功耗、低成本的物联网芯片，搭载RISC-V 32位单核处理器，支持2.4 GHz Wi-Fi和Bluetooth 5（LE），为物联网产品提供行业领先的射频性能、完善的安全机制和丰富的内存资源。
 
当然，还有许多已经推出基于RISC-V的相关产品，或者正在进行相关产品研发的企业。随着RISC-V的生态日益完善并壮大，尽管目前距离x86和Arm还有一定的差距，但RISC-V的迅速崛起已是不争的事实，并且依靠其本身的优势，正在智能家居领域中大放异彩。
 
小结
 
RISC-V相比x86、Arm等老牌架构，其架构简单，能够实现模块化操作。并且RISC-V还没有向后兼容的历史包袱，开源且免费，因此广受企业的喜爱。同时也正因为RISC-V本身的特性，让其在智能家居领域中能够实现许多创新方案，助力智能家居的进一步发展。