2021TOP10芯片！华为首颗RISC-V架构芯片发布
- 来源：OFweek电子工程网
- 2022/1/22 9:55:59
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随着社会逐渐步入信息化时代，作为信息的重要载体——芯片，已经无处不在，智能手机、电脑、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统等领域，芯片都有所应用，目前，芯片已经成为高端制造业的基石。
目前，半导体芯片是世界上最难掌握的核心技术之一，是衡量一个国家科技实力的重要标准之一。如今，2021年已经过去，维科网·电子工程盘点了这一年里最受关注的十大芯片产品，让我们来看下芯片产业都有哪些突破。
1．华为推出首款RISC－V芯片
2021年12月，华为海思公布了一款全新的高清电视芯片Hi3731V110，该芯片或成为华为首款基于RISC-V架构的芯片。
据了解，这颗芯片的CPU部分是海思自研的RISC-VCPU，而DSP、ISP等均是华为自研的，支持支持全球各种制式的模拟电视，支持主流的视频格式，支持主流的音频格式，集成海思自研的SWS音效处理芯片。
据官方介绍，Hi3731V110是一款支持全球各种制式的模拟电视(ATV)主处理芯片，内置海思自研RISC-VCPU，采用LiteOS操作系统，支持NTSC/PAL/SECAM制式解调，支持USB播放，支持主流的视频格式包括MPGE2，H.264，H.265，RMVB等，支持主流音频解码及音效处理，以及海思自研的SWS音效处理，支持CVBS/YPbPr/VGA/HDMI1.4输入，内置Memory，支持LVDS和miniLVDS接口，支持主流的Tconless屏。
同时这颗芯片支持华为鸿蒙系统，在使用这颗芯片后，电视将可以直接使用华为鸿蒙系统，这样降低电视厂商们的研制门槛。
在芯片制程工艺方面，这颗芯片并程没有作出介绍，但预计在28nm以上，毕竟目前主流电视芯片，大多都采用了28nm、40nm制程，所以这颗芯片也很有可能采用28nm以上的制程工艺。
点评：相较于X86和Arm架构，RISC-V具有完全开源、架构简单、易于移植、模块化设计、完整工具链支持等特点，适用于现代云计算、智能手机和小型嵌入式系统。RISC-V有大量的开源实现和流片案例，得到很多芯片公司的认可，未来有望成为和X86、ARM比肩的重要架构
业内表示，RISC-V将成为未来智能物联网时代一个非常重要的处理器指令集架构，也为国内处理器IP自主可控提供了一个重要机遇，而华为使用该架构研发芯片，或许能找到突破国际封锁的另一种可能性。
2．手机芯片三巨头
天玑9000
2021年12月16日，联发科举行了天玑旗舰战略暨新平台发布会，会上正式发布了新一代天玑9000旗舰5G移动平台。
在性能方面，天玑9000率先采用台积电4nm先进制程，CPU采用面向未来十年的新一代Armv9架构，包含1个主频高达3.05GHz的ArmCortex-X2超大核、3个主频高达2.85GHz的ArmCortex-A710大核和4个主频为1.8GHz的ArmCortex-A510能效核心，内置14MB超大容量缓存组合。相比2021年安卓旗舰，性能提升35%，能效提升37%。
此外，天玑9000还搭载ArmMali-G710旗舰十核GPU，支持LPDDR5X内存，传输速率可达7500Mbps，支持双通道UFS3.1闪存。
点评：天玑9000的发布，或将成为联发科在全球手机芯片市场上超越三星的一大重要手段。
高通骁龙8gen1
2021年12月1日，国际知名移动芯片厂商高通准时召开骁龙技术峰会，并发布了骁龙8Gen15G芯片，将于2021年底投入商用。
高通骁龙8Gen15G芯片搭载全新的Cortex-X2超大核，主频3.0GHz，与骁龙888Plus的X1超大核类似；三颗Cortex-A710大核主频2.5GHz；四颗Cortex-A510小核主频1.8GHz。
另外，该芯片此次采用的是三星4nm制程工艺，配备新一代ARMCortex-X2、A710、A510CPU核心架构，以及新一代AdrenoGPU图形单元，CPU性能提升20%，能耗减少30%；GPU性能提升30%，能耗减少25%；集成了FastConnect6900网络解决方案，基于骁龙X655G基带，WiFi速度可到3.6Gbps。
点评：骁龙8Gen1是高通公司第一款使用Arm公司最新Armv9架构的芯片。但在工艺上仍是采用三星的4nm工艺，作为一款旗舰级芯片，在性能方面不会出现太大问题，需要担心的是三星的工艺会不会又翻车......
紫光展锐唐古拉T770、T760
2021年12月，紫光展锐举办发布会，正式发布了2颗6nm的5G芯片，而这也是展锐第二代5G芯片了，命名分别为唐古拉T770、唐古拉T760，目前这两颗芯片已经实现了客户产品量产。
这2颗芯片基于台积电的6nmEUV工艺，均是8核CPU，不过T770是1+3+4这样的三簇设计，而T760则是4+4这样的两簇设计，T770性能更强一些。
另外在多媒体、相机性能、AI性能上，T770也更强一点，支持4K60fps视频编码、最高支持1.08亿像素摄像头、四核ISP等主要面向的是中、高档5G手机，而T760则面向的是中、低档手机。
而按照紫光展锐的说法，第二代5G芯片平台，相比于上一代产品性能最高提升100%以上，集成度提升超过100%，整体功耗降低约37%，同时也会有基于这两款芯片的5G手机问世了。
点评：目前在全球手机芯片市场上，高通、联发科名列前茅，而紫光展锐也已经挤进前四，仅次于苹果，市场份额大约为10%左右。
如果紫光展锐发展顺利，继续提升在SoC芯片设计领域的市场份额，进入全球前3，将有望成为华为海思的接棒者。
3．OPPO首颗6nm自研NPU芯片
2021年12月14日，OPPO在未来科技大会上发布首款影像专用NPU芯片——马里亚纳MariSiliconX，采用台积电6nm先进制程工艺，预计将于明年一季度在高端旗舰FindX系列新品首发搭载。
并且由于市面上没有任何独立6nmNPU的参考设计，马里亚纳X从架构设计、核心IP设计、逻辑设计到物理设计均是OPPO自研。
在性能方面，这颗NPU带来了18TOPS的算力，超过苹果A15；运行OPPOAI降噪模型的速度是达到FindX3Pro(骁龙888)的20倍，能效达到40倍。拥有最高支持人眼级别的20bitUltraHDR，能覆盖100万：1的最大亮度范围，是目前行业主流HDR能力(骁龙8、天玑9000)4倍。
有行业人士解释道，马里亚纳X是一个由ISP和AI加速器组成的NPU，包含MariLumi影像处理单元和MariNeuroAI计算单元。
与其他应用场景相比，手机计算影像是对算力要求最高的环节，所以芯片优化的方向应该聚焦影像。
点评：OPPO成功研发出完全自主的芯片，将为其带来强劲的核心竞争力，同时，国内芯片产业将进一步摆脱受制于人的局面。
4．国内首款自研内生安全交换芯片“玄武芯”ESW5610正式发布
2021年12月19日消息，据央视新闻报道称，近日，我国自主研制的首款内生安全交换芯片“玄武芯”ESW5610正式对外发布，这将大大提高国内芯片产业安全问题。
据了解，“玄武芯”ESW5610是由天津市滨海新区信息技术创新中心研制，是国家“核高基”科技重大专项课题成果，旨在破解我国能源、金融、交通、电力等高安全等级信息基础设施的网络安全问题。
ESW5610芯片设计吞吐能力128Gbps，支持48GE、8×10GE、10×10GE等多种接口模式，采用了硬件木马去协同、动态ID变换、多维表项防护、异构转发引擎等多项安全构造技术，对高安全等级网络基础设施中广泛部署的接入级交换芯片进行了内生安全设计，可有效抵御已知与未知漏洞后门的攻击，指数级提升网络交换设备的安全性。
“玄武芯”ESW5610基于网络空间拟态防御技术，面向党政军等交换设备的高安全需求，创新交换芯片内生安全架构及数据拟态化处理机制，突破了动态高阶去协同数据处理、动态异构冗余数据解析、动态用户身份隐藏、数据转发表项防护、安全可编程隧道等技术。该芯片目前通过了第三方权威机构组织的入网测试和内生安全测试，全面证明了交换机不怕漏洞后门攻击的内生安全效应，累计申请发明专利37项，曾于去年荣获2020年度第十五届“中国芯”新锐产品奖。
点评：“玄武芯”的诞生，将为我国在多项领域的网络安全问题提供有效保障，该款芯片可用于指导芯片、设备、操作系统、数据库、中间件和应用软件等的设计，广泛服务于信息系统、信息网络、工业控制系统、物联网等领域，将为国内安全芯片市场带来多元化生态需求。
5．阿里倚天710芯片
10月19日，2021云栖大会现场，阿里巴巴旗下半导体公司平头哥发布自研云芯片倚天710。该芯片是业界性能最强的ARM服务器芯片，性能超过业界标杆20%，能效比提升50%以上。
据悉，倚天710是阿里云推进“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一颗为云而生的CPU芯片，将在阿里云数据中心部署应用。
据介绍，倚天710采用业界最先进的5nm工艺，单芯片容纳高达600亿晶体管；在芯片架构上，基于最新的ARMv9架构，内含128核CPU，主频最高达到3.2GHz，能同时兼顾性能和功耗。在内存和接口方面，集成业界最领先的DDR5、PCIe5.0等技术，能有效提升芯片的传输速率，并且可适配云的不同应用场景。
为解决云计算高并发条件下的带宽瓶颈，倚天710针对片上互联进行了特殊优化设计，通过全新的流控算法，有效缓解系统拥塞，从而提升了系统效率和扩展性。在标准测试集SPECint2017上，倚天710的分数达到440，超出超过业界标杆20%，能效比提升50%以上。
点评：一直以来，平头哥坚持自研技术与开源开放并进，倚天710芯片的推出，说明平头哥已成为全球仅有的少数几家能设计出顶级性能CPU的公司，在芯片领域，平头哥已经初露峥嵘。
6．寒武纪思元370芯片
2021年11月3日晚间，寒武纪宣布推出自研第三代云端AI芯片思元370，及搭载该芯片的MLU370-S4、MLU370-X4加速卡和全新升级的CambriconNeuware软件栈。
思元370是寒武纪首款采用chiplet(芯粒)技术的AI芯片，应该也是国内首颗chipletAI芯片。基于台积电7nm制程工艺，整体集成了390亿个晶体管，最大算力达到256TOPS(INT8)，这一数据是寒武纪第二代产品思元270算力的2倍。
凭借寒武纪最新智能芯片架构MLUarch03，相较于峰值算力的提升，思元370实测性能表现非常亮眼：同功率性能超过T4两倍还多，完成同样的任务，功耗可以是A10的一半。
自思元100以来，寒武纪在三年之内已经连续推出三代云端AI芯片，最新一代产品在工艺制程、架构、指令集和软件等方面有了全面的提升，实现了同级芯片的顶尖水平。
点评：随着技术更迭，以云平台、智能汽车、机器人等人工智能领域为代表的不同领域对AI专用芯片的需求也将不断增大，人工智能芯片市场将迎来增长期。
寒武纪这次发布的AI芯片已经达到了顶尖芯片水准，这将为其带来强大的核心竞争力，从而在国内日益增长的人工智能市场中占据更多的话语权。
7．长光辰芯国产8K超高清图像传感器芯片通过验收
2021年10月，由国内企业长光辰芯联合浙江华睿科技股份有限公司、深圳市大疆创新科技有限公司及深圳市大疆百旺科技有限公司等数家企业联合研发的8K超高清图像传感器芯片正式通过验收，该芯片能够达到最高4900万像素，在影像方面实现对8K超高清图像、视频拍摄的需求。
据了解，长光辰芯所研发的图像传感器芯片，拥有8K全画幅、背照、堆栈式技术，该芯片分辨率为4900万像素，采用了4.3微米的像素设计，读出噪声小于2e-，单幅动态范围达到87dB；芯片采用了最先进的背照式、堆栈工艺，在16bitADC输出下，8K模式下帧频高达120fps，4K模式帧频高达240fps。长光辰芯所同期发布的两款芯片可以满足8K广播电视、单反相机、无人机、高端8K视频监控等诸多行业的需求，加快我国超高清产业升级的步伐，并完全实现了全国产化、自主可控、且具备市场竞争力，为我国图像传感器芯片领域开启了新篇章，同时，长光辰芯还将专业摄影作为公司的下一个重要市场方向。
点评：一直以来，国内相机、手机、影像领域所需要用到的图像传感器芯片都需要从国际厂商手中进口获得。
为突破这一限制，实现国产图像传感器芯片自给自足。国家工信部成立重大专项“8K超高清图像传感芯片及系统应用”，旨在研制具有自主知识产权的8K超高清CMOS图像传感器芯片及摄像系统，打破我国超高清成像芯片及系统长期依赖国外进口、发展严重受限的局面。
经过三年的研发，长光辰芯突破了多项关键技术和堆栈式工艺，成功研发出8K超高清图像传感器芯片，该款芯片足以满足国内8K广播电视、单反相机、无人机、高端8K视频监控等诸多行业的需求，并进一步加快了我国超高清产业升级的步伐。
8．龙芯3C5000服务器CPU完成研制
2021年11月，中国科学院网站报道称，龙芯中科技术股份有限公司完成了基于自主LoongArch指令系统的龙芯3C5000服务器CPU的研制。
据了解，龙芯3C5000L是龙芯中科专门面向服务器领域的通用处理器。基于龙芯3A5000处理器，采用全新的龙芯自主指令系统(LoongArch?)，在提高集成度的同时保持系统和软件与龙芯3A5000完全兼容。
在性能方面，龙芯3C5000服务器CPU内部集成16个高性能的龙芯LA464处理器核、32MB的共享片上高速缓存和4个64位DDR4-3200内存控制器，主频2.1-2.3GHz，单芯片双精度浮点峰值运算速度超过0.5TFLOPS，综合性能接近市场主流服务器CPU产品的水平，可全面满足云计算、数据中心的性能需求。
点评：众所周知，随着5G、物联网、云计算、人工智能等的兴起，数据中心作为基础设施，越来越重要，而服务器芯片在数据中心领域的重要性不言而喻。
如今，龙芯3C5000L已经达到了国际主流水平，这意味着在服务器芯片领域，国产芯片已经追赶上国际水平，打破了国际厂商垄断局面，对于国外的芯片的依赖性有所降低，再加上龙芯是自研的LoongArch，完全自主可控，意味着龙芯不容易再被卡脖子。
9．吉利发布国内首款7nm汽车芯片
2021年12月10日，芯擎科技正式发布车用芯片品牌“龍鹰”及首款国产7纳米智能座舱芯片“龍鹰一号”。
该系列首发的“龍鹰一号”于今年十月实现成功流片，而“龍鹰”系列芯片也将提供汽车电子芯片的整体解决方案，进军汽车智能化市场。
这款“龍鹰一号”7纳米车规级智能座舱芯片历时30个月，能够达到AEC-Q100Grade3级别，采用符合ASIL-D标准的安全岛设计，内置独立的SecurityIsland信息安全岛，提供高性能加解密引擎，支持SM2、SM3、SM4等国密算法，支持安全启动，安全调试和安全OTA更新等。
“龍鹰一号”智能座舱芯片还为智能座舱集成了“一芯多屏多系统”，整合语音识别、手势控制、液晶仪表、HUD、DMS以及ADAS融合等功能，让驾驶人享受更直观、更富个性化的交互体验。
在性能方面，“龍鹰一号”采用台积电7nm工艺，87层电路，Die的面积为83平方毫米，集成了88亿晶体管，4+4的8核CPU设计，14核的GPU。
其中4个CPU大核是ARM的A76，主频达到2.4GHz，4个小核为A55，CPU算力达到90KDMIPS，AI算力达到了8TOPS，而14核GPU则达到了900GFLOPS的算力，总体性能与高通7nm的旗舰智能座舱芯片8155已经非常接近了，处于同一水平。
点评：曾经的燃油车时代，底盘、变速箱、发动机是核心。但到了智能汽车时代，三电系统(电池、电控、电机)、自动驾驶、智能座舱成为汽车核心。
而自动驾驶、智能座舱都离不开芯片，所以说车规芯片又是核心中的核心，是一台车的真正灵魂。
吉利汽车成功研发出国际水准的车规级芯片，追上了日韩美厂商先进水平，使人不由得期待今后吉利芯片在汽车领域的表现。
10．国内首款1．6Tb／s硅光互连芯片研制成功
2021年12月27日，来自国家信息光电子创新中心消息显示，中国信息通信科技集团光纤通信技术和网络国家重点实验室联合国家信息光电子创新中心(NOEIC)、鹏城实验室，在国内率先完成了1.6Tb/s硅基光收发芯片的联合研制和功能验证！
据介绍，研究人员分别在单颗硅基光发射芯片和硅基光接收芯片上集成了8个通道高速电光调制器和高速光电探测器，每个通道可实现200Gb/sPAM4高速信号的光电和电光转换，最终经过芯片封装和系统传输测试，完成了单片容量高达8×200Gb/s光互连技术验证。
点评：此次国内首款1.6Tb/s硅光互连芯片在NOEIC完成研制，不仅实现了我国硅光芯片技术向Tb/s级的首次跨越，更为我国下一代数据中心内的宽带互连提供了可靠的光芯片解决方案。
该芯片的研发，刷新了国内此前单片光互连速率和互连密度的最好水平，展现出硅光技术的超高速、超高密度、高可扩展性等突出优势，为下一代数据中心内的宽带互连提供了可靠的光芯片解决方案。
原标题：2021TOP10芯片！华为首颗RISC-V架构芯片发布
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