11月30日，由中国RISC-V产业联盟（CRVIC）、芯原微电子主办“第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛”在上海召开。赛昉科技资深产品总监赵晶介绍了其最新推出的全球首款面向笔记本/Mini-PC应用的高性能RISC-V芯片——昉·惊鸿8100。

众所周知，RISC-V架构的主要优势就在于开源、指令精简、可扩展等方面，具有非常出色的能效比，这也使得其更适用于对于能效要求较高的物联网市场。目前基于RISC-V架构的芯片绝大多数也是被应用于物联网产品当中。那么RISC-V架构能否进入到对于性能要求更高的PC、数据中心等领域呢？

业界普遍认为，如果要进入这类高性能市场，高性能RISC-V IP需要跨过三个门槛：流水线达到10级以上、采用乱序执行和超标量、SPECint2006至少达到7/GHz。

2020年12月，国内知名的RISC-V处理器IP供应商赛昉科技就发布了当时全球性能最高的基于RISC-V的处理器内核——天枢系列处理器。资料显示，天枢系列处理器是首款商用化基于RISC-V指令集架构的64位超高性能内核，针对性能和频率做了高度的优化，具有非常优异的性能，频率可达3.5GHz@TSMC 7nm，SPECint2006 数值为31.2 @ 3.5GHz，Dhrystone 达到5.6 DMIPS/MHz，专为高性能计算应用市场而设计，可广泛应用于数据中心、PC、移动终端、高性能网络通讯、机器学习等领域。

此前，赛昉科技CEO徐滔就曾表示，“天枢处理器的出现标志着RISC-V进入了一个高性能主流应用的领域，填补了RISC-V在高性能主流应用的领域的空白。很多人都说RISC-V只是适用于AIOT领域，现在不是了。基于RISC-V的天枢处理器对标的是Arm Cortex-A76内核和英特尔i5，可以用在云端、边端的数据中心，可以用在5G通讯，可以用在人工智能，可以用在机器学习，这些都是非常高性能的计算领域。这标志着RISC-V进入高性能应用领域。”

虽然此前赛昉科技在2020年底就推出了首款高性能RISC-V IP——惊鸿7100，今年8月下旬又成功量产了惊鸿7110，并且预计明年会有十万片以上的销量。但是，这两款IP都不是基于天枢CPU内核，最新推出的惊鸿8100才是基于天枢CPU内核，并且主要面向的也是PC等方面的高性能应用。

据介绍，惊鸿8100采用12nm制程工艺，基于赛昉科技自研的天枢CPU内核，64位超高性能设计，12级流水线，超标量、深度乱序执行，支持最新的指令集，包括位操作扩展、用户级中断、向量扩展V1.0、虚拟化等，直接与Arm Cortex-A76 对标。此外，惊鸿8100在CPU架构上采用的是天枢大核＋天枢小核的多核架构，大核主频可达2GHz、小核主频则在1.5GHz。

在图形处理上，惊鸿8100还集成了GPU，支持OpenCL 1.1/1.2/2.0、OpenGL ES 3.0/3.1/3.2、VulKan 1.0；在多媒体能力方面，惊鸿8100支持H.264/265、VP9、AV1解码能力；AI方面，集成了专用的NPU内核，算力达2TOPS，支持TensorFlow等主流框架；存储接口方面支持多种高速接口、音频接口方面支持4路的数字MIC；安全方面，集成了AES、DES和一些国际通用算法之外，同时满足国密的加密算法，可以部署在国产可控和自主替代的一些应用场景；在外设扩展方面，为了适应笔记本和台式机等PC应用场景，也提供了更加丰富和灵活的扩展性接口，包括USB3.0/2.0x4、USB3.2 Gen2 TypeC、PCIe3.0 x8等。

赵晶表示，“惊鸿8100在做大小核架构的时候，我们发现这对于做高性能RISC-V CPU公司来说是非常具有挑战的一件事情。我们在8100芯片里面继承了Starlink1.0总线技术，主要目的就是为了在多核、高性能CPU处理器里面做一些同步，这是一个非常低功耗和低时延的总线。在现在的设计当中，时延可以达到13.5ns、功耗只有0.27瓦。我们会持续迭代Starlink IP。”

对于惊鸿8100的应用方向，赵晶表示基于此前详细的市场调研，将主要面向三个领域：（1）IT基础设施；（2）工业/行业领域国产化替代。比如更高端的单板电话和工控机；（3）消费领域。比如大量的出货NAS产品等。

但是，对于RISC-V CPU来说，即便是突破了硬件上的高性能门槛限制，还有很多软件生态方面的问题需要解决。比如在PC应用上，需要解决操作系统及应用软件上的适配等问题，还有打印机、键盘、鼠标等外设驱动适配等问题。对此，赛昉科技也推出了惊鸿8100软件开发计划。

赵晶也表示，“我们觉得惊鸿8100下一步产品化最重要的是软件开发。一直以来赛昉科技秉承着自研、客户合作、开源社区开放和三方合作伙伴一起维护RISC-V生态的宗旨，自己会持续维护Long term support也会维护debian操作系统，我们也会通过推出开发板，鼓励社区进行多种多样的Linux等OS开发，深入包括一些OpenWRT/OperELEC等不同场景的操作应用。我们和合作伙伴进行一些关键BIOS系统开发、操作系统及应用移植等方面的工作。”

​目前赛昉科技在Debian操作系统上已经做了大量的工作，比如惊鸿7110已经完成了Debian系统多媒体中间件的开发，下一步主要工作是基于这些中间件和驱动适配，以及一些主要的应用，比如浏览器、Office等，都需要进行了更好的开发和适配。

据芯智讯了解，惊鸿8100将会在明年二季度流片。

编辑：芯智讯-浪客剑