中國(guó)產(chǎn)的模塊正在被很多產(chǎn)品（日本及其他海外國(guó)家）采用，最具有代表性的就是在Wi-Fi通信模塊（Module）領(lǐng)域比較有名的樂(lè)鑫信息科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱為“Espressif”），其產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)極其有名。我們之前也曾多次提到這家公司的產(chǎn)品。不僅是中國(guó)掃地機(jī)器人（Robert）、IoT邊緣計(jì)算機(jī)（Edge Computer）“M5STACK”，瑞薩電子的微控制板(Micro Controller Board)“ GR-LYCHEE”也都采用了Espressif的Wi-Fi模塊。
另外，中國(guó)的廠商推出的LTE模塊、Wi-Fi模塊、Bluetooth（藍(lán)牙）模塊簡(jiǎn)直是數(shù)不勝數(shù)，價(jià)格低廉、廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。其中一個(gè)主要特點(diǎn)是我們發(fā)現(xiàn)，中國(guó)現(xiàn)在對(duì)RISC-V的應(yīng)用越來(lái)越多。
本文我們將其中最具有特色的幾款產(chǎn)品進(jìn)行深度解讀，首先就是中國(guó)SiPEED的AI 模塊“M1 AI Module”
搭載RISC-V處理器的AI模塊
中國(guó)SiPEED的AI 模塊“M1 AI Module”進(jìn)行說(shuō)明。SiPEED也銷售顯示屏（Display）、攝像頭（Camera）配套（Kit）的“MAiX”系列等產(chǎn)品，圖1是M1 AI Module的外觀，尺寸僅有1英寸，單面僅有端子，封裝面由金屬護(hù)罩（Shield）覆蓋。乍一看與Wi-Fi模塊、LTE模塊沒(méi)有什么大的區(qū)別。金屬護(hù)罩上記載著很多重要信息。
圖1:使用了RISC-V的SiPEED的“M1 AI Module”。（圖片出自：TechanaLye Report）
現(xiàn)在，在CPU領(lǐng)域，手機(jī)方面基本采用Arm基準(zhǔn)，PC和服務(wù)器（Server）等方面基本被Intel的X86基準(zhǔn)壟斷。在車載、嵌入式用途等方面，各家公司雖然采用了不同的CPU，但都沒(méi)有達(dá)到較大的TAM（Total Addressable Market，即市場(chǎng)規(guī)模）。在以上這種比例明確的CPU市場(chǎng)上，RISC-V以開放的戰(zhàn)略“上場(chǎng)”了。
全球半導(dǎo)體廠商、機(jī)器制造廠商已經(jīng)公開表示要采用RISC-V，如存儲(chǔ)半導(dǎo)體廠商Western Digital、GPU廠商N(yùn)VIDIA等。另一方面，也有很多中國(guó)廠商參與了RISC-V基金（RISC-V Foundation），也就是說(shuō)中國(guó)廠商現(xiàn)在正專注于RISC-V內(nèi)核（Core）的芯片、產(chǎn)品研發(fā)。日本現(xiàn)在有6家公司（公司分別是日立制作所、SONY、NSITEXE、SHC（Software Hardware Consulting）、PEZY Computing、Techana-Lye）是RISC-V基金的成員。
從圖1中的模塊圖片我們可以看出，M1 AI Module搭載了“K210”處理器，也可以進(jìn)行攝像頭AI處理、8 Microphone Audio 處理。CPU上搭載了64bit（比特）版的2個(gè)RISC-V內(nèi)核“RV64GC”。圖1上部記載了其主要的功能（在藍(lán)色方形內(nèi)）。
伴隨著以上這些模塊和芯片的誕生，RISC-V的實(shí)績(jī)也不斷提高，同時(shí)也增加了其被采用的事例。
圖2是拆掉了金屬護(hù)罩（Shield）的上述模塊的封裝基板圖，左側(cè)是具有RISC-V內(nèi)核的主處理器（Main Processor），即中國(guó)KENDRYTE（嘉楠耘智）的“K210”，基板上還搭載了其他2個(gè)功能芯片（被動(dòng)元件除外）：中國(guó)RYCHIP Semiconductor（蕊源半導(dǎo)體）的電源IC（右）、中國(guó)Giga Device Semiconductor（兆易科技半導(dǎo)體）的串行快閃存儲(chǔ)器（Serial Flash Memory，非揮發(fā)性存儲(chǔ)器）。如圖所示，全部都是中國(guó)的芯片。
圖2：M1 AI Module的內(nèi)部幾乎都是中國(guó)的芯片。（圖片出自：TechanaLye report）
KENDRYTE的K210（處理器）和RYCHIP Semiconductor的電源IC也被直接應(yīng)用于SiPEED的MAiX系列，因此作為組合套件（Kit）銷售。
在當(dāng)前的智能手機(jī)領(lǐng)域，其主流是一家制造商（Qualcomm、MediaTek、Samsung Electronics、HiSilicon）“捆綁（Kit）”處理器（Processor）、電源IC、Transceiver （收發(fā)器）并進(jìn)行銷售；在通信、Computing Module（計(jì)算模塊）領(lǐng)域，處理器、電源IC還是分別由不同的廠家提供。比如說(shuō)，Intel、NVIDIA與Texas Instruments（TI）、Maxim Integrated、羅姆、中國(guó)&臺(tái)灣的電源IC廠商的芯片進(jìn)行組合的情況比較多。
KENDRYTE和RYCHIP在SiPEED模塊方面也取得了一定的實(shí)績(jī)，今后，他們應(yīng)該會(huì)按照當(dāng)前的組合形式繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用事例。
中國(guó)廠商也開始把RISC-V推向FPGA
圖3是M1 AI Module以外的SiPEED產(chǎn)品的基板圖片，左側(cè)是MAiX系列基板，連接攝像頭和顯示屏，并進(jìn)行圖像的AI處理（由于帶有攝像頭等元件，用戶可以自己進(jìn)行組裝）。不僅搭載了與圖1中的芯片作用相同的元件，還搭載了把USB轉(zhuǎn)換成串行（Serial）的中國(guó)WCH的芯片。這個(gè)基板上的大部分芯片也都是中國(guó)產(chǎn)的。
圖3的右邊是支持RISC-V的FPGA基板，搭載了一家名為ANLOGIC（安路科技）的中國(guó)廠商的FPGA。Display Touch Controller（顯示屏觸摸控制器）也是中國(guó)的NSIWAY（納芯微）生產(chǎn)的。另外，還搭載了中國(guó)的其他3個(gè)芯片，中國(guó)芯片的比例高達(dá)5/7。
圖3：SiPEED產(chǎn)品的基板。（圖片出自：TechanaLye report）
說(shuō)起FPGA, Intel（Altera）、Xilinx、Lattice Semiconductor、Microsemi（Microchip Company）等美國(guó)企業(yè)陣容以壓倒性的優(yōu)勢(shì)占據(jù)首位，如上文提到的一些產(chǎn)品采用了中國(guó)的FPGA，其制造工藝雖然稍有些舊（TechanaLye對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)量，并對(duì)制造工藝進(jìn)行了測(cè)評(píng)），作為“mini FPGA”來(lái)使用完全沒(méi)有問(wèn)題。
在文章開頭，我們提到了中國(guó)目前擁有被全球采用的Espressif的模塊，此次我們分解的SiPEED的模塊幾乎都是由中國(guó)的芯片構(gòu)成的，從廉價(jià)、高性能（作為Edge處理的話，Spec足夠了）的特點(diǎn)來(lái)看，今后很有可能成為“第二個(gè)Espressif”。
圖4：ANLOGIC的FPGA（左）、KENDRYTE的處理器—“K210”。（圖片出自：TechanaLye Report）
我們繼續(xù)看這個(gè)產(chǎn)品，圖片的左側(cè)是ANLOGIC的FPGA，芯片雖然比較小，F(xiàn)PGA的Logic Area（邏輯區(qū)域）、SRAM Area、乘法器Area、DRAM Interface都是分開的，幾乎與其他廠商的FPGA擁有同樣的構(gòu)造。
在顯微鏡下觀察，芯片記上有ANLOGIC的公司名、產(chǎn)品開發(fā)的年份。從圖片我們也可以看出，這個(gè)芯片應(yīng)該是在2016年開發(fā)的。此外，從圖片我們可以看出，此照片是用藥水把線路除去后的“擴(kuò)散層”。
自開發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)時(shí)隔3年，ANLOGIC應(yīng)該還在進(jìn)行更加細(xì)微化的FPGA的開發(fā)，今后，ANLOGIC和其他中國(guó)廠商應(yīng)該還會(huì)做出搭載更大的Logic Area（邏輯區(qū)域）、SRAM等的高機(jī)能的FPGA吧。
圖4 的右側(cè)是搭載了RISC-V內(nèi)核的KENDRYTE的“K210”的開封后的圖片。這邊也是用藥水除去了線路層，可以清晰地看出內(nèi)部的IP（Intellectual Property）。（此圖片稍微有點(diǎn)模糊。）
芯片上記錄了設(shè)計(jì)開發(fā)的廠商和年份標(biāo)識(shí)，但是，可以明顯看出的是設(shè)計(jì)開發(fā)的廠商并非KENDRYTE，而是別的廠商，是一家在處理器開發(fā)方面有豐富經(jīng)驗(yàn)的廠商。此外，芯片上記錄的年份為2017年。
此外，從規(guī)格來(lái)看，“K210”被認(rèn)為是雙核（Dual Core）的RISC-V，但結(jié)果證明此芯片搭載了4個(gè)RISC-V內(nèi)核。如果不開封芯片，以上這些信息就無(wú)法獲取呀！
提供這種硅的廠商將該產(chǎn)品以四核（Quad Core）的形式發(fā)布，而KENDRYTE僅僅公布了其中2個(gè)的規(guī)格，卻以雙核的形式使用。很有可能把同一個(gè)硅分開使用了。這樣的事例也比較多，不能僅靠封裝（Package）來(lái)判斷，如果不開封芯片，確認(rèn)廠商名、廠商型號(hào)、制造年份等信息就可能出現(xiàn)“判斷失誤”！
不管怎么說(shuō)，僅采用中國(guó)芯片（內(nèi)部構(gòu)成可能有不同）的模塊正在加速增長(zhǎng)。由于也存在一些類似“封裝（Package）是中國(guó)、內(nèi)部是其他國(guó)家”的情況，所以開封芯片變得越來(lái)越重要。TechanaLye 公司不單單依靠封裝（Package）下結(jié)論，今后也會(huì)繼續(xù)以開封芯片、確認(rèn)內(nèi)部的形式進(jìn)行“真正的解析工作”。