近年来，随着AIoT时代的到来，具有开源、免费、模块化、精简等特点的RISC-V架构愈发受到全球芯片行业的重视，并且逐渐成为了不少头部厂商的首选，带动了自主研发MCU的浪潮。
最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者在采访了64位RISC-V架构工业物联网芯片厂商跃昉科技的创始人江朝晖博士后，继而又采访了另外一家知名的RISC-V厂商爱普特的副总经理袁永生，探讨在RISC-V快速发展的背景下，爱普特当前的发展情况及对RISC-V行业生态的展望。
2021年出货量超过1亿颗，在国内基于RISC-V内核32位MCU出货量和市占率均遥遥领先
据了解，爱普特成立于2012年，是一家专注于研发设计全国产32位MCU的高新技术企业。公司从成立之初，一直坚持研发量产全国产高可靠的32位MCU产品，目前已经形成APT32F102X系列、APT32F110X系列、APT32F172X系列等5大系列产品，广泛应用于智能家电、工业控制、消费电子、物联网等领域。
爱普特产品主要应用场景
资料来源：爱普特
“爱普特的研发班底主要是来自三星中国研发中心的MCU团队。”袁永生向记者介绍道,“ 爱普特自2012年成立最初的五年中，全部精力投入到IP研发中，打造了一整套自研的、全国产、自主知识产权的微处理器IP库。因此，爱普特MCU的所有外设IP都是自己研发，确保每一个外设都具有高可靠性和可控性。”
值得注意的是，在爱普特众多产品中，有一款产品格外引人注目。这款产品就是爱普特2021年新上市的基于RISC-V内核的全国产32位高性能高可靠性MCU APT32F1023。据公司介绍，这是一款基于55nm、12英寸晶圆嵌入式Flash工艺量产的32位MCU。
袁永生表示，APT32F1023是基于平头哥CPU内核研发量产，其设计标准达到工业级别的要求，具备宽电压、高信噪比，其主频最高可达48MHz，拥有丰富外设接口，支持硬件CRC和独立除法器等。此外，它还可支持内部模块互联触发，搭载增强型PWM以及12位高精度ADC等功能。目前，APT32F1023已经广泛应用于工业控制、物联网、消费电子、智能家电等市场领域。
凭借优越的性能表现与极具竞争力的价格优势, APT32F1023在市场上赢得了众多客户的认可，并已在美的、博世、小米、松下、九阳等大客户中量产出货。
记者了解到，爱普特32位MCU产品2021年出货量超过一亿颗，在国内RISC-V核32位MCU出货量和市占率均遥遥领先，这个优异成绩背后，是爱普特十年如一日对技术创新和品质把控的坚持，也是纯国产MCU的一个巨大突破。
袁永生指出，爱普特视技术创新为生命，在研发投入这一块始终保持着高于同行的水平。截至目前，爱普特已累计获得30多项发明专利授权、软件著作权、集成电路布图设计等，并已通过ISO9001质量体系认证。
未来4年出货量有望实现60%的年复合增长，与平头哥深度绑定共建RISC-V生态
众所周知，由于RISC-V短小精悍、开源免费等不同于x86、ARM等指令集的优良特性，近年来吸引了众多国家、企业的支持和布局。
纵观海内外，随着RISC-V行业的蓬勃发展，独立的RISC-V处理器IP公司已经开始出现，一些实力雄厚的如三星、西部数据、阿里平头哥等巨头也开始使用RISC-V架构开发其自有的处理器内核。业内众多巨头纷纷入局，表明RISC-V已经得到产业界的广泛认可。
出货量方面，据 RISC-V International的首席执行官Calista Redmond透露，2021年基于RISC-V架构内核的芯片出货数量已达到120亿颗，预计未来4年将维持60.69%的年复合增长率，到2025年出货量将达到800亿颗。事实上，达到100亿的里程碑并不是件容易的事，要知道如日中天的Arm经过了17年才达到这个成就，而RISC-V架构仅用了12年就实现了。
资料来源：RISC-V International
值得注意的是，作为后起之秀，全新的RISC-V虽然发展迅速，但和X86和ARM比起来，在很多地方还存在不足，尤其在生态方面，落后于其他两大架构。
袁永生指出：“所谓‘生态’其实是个很庞大的概念，包含了开放架构标准、硬件生态、工具链软件生态、应用软件生态等众多内容。目前，我国RISC-V生态发展还在起步阶段，除了最核心的开放架构标准，其余都需要从业者去完善，这对于RISC-V产品的研发、推广是极具挑战的。”
不过，好消息是，随着RISC-V的不断发展，近年来涌现出阿里巴巴平头哥、赛昉（SiFive）科技、芯来科技等一大批有担当的RISC-V企业。其中，又以平头哥最为典型。据了解，目前平头哥拥有端云一体全栈产品系列，涵盖数据中心人工智能芯片、处理器IP授权等，能够实现芯片端到端设计链路全覆盖。
在处理器IP授权方面，平头哥玄铁RISC-V系列处理器采用自研技术，能够覆盖从低功耗到高性能的各类场景，支持AliOS、FreeRTOS、RT-Thread、Linux、Android等操作系统，并已成功应用于微控制器、工业控制、智能家电、智能电网、人工智能、多媒体和汽车电子等领域。据平头哥此前介绍，公司玄铁系列处理器已经累计出货超25亿颗，拥有150余家客户、超500个授权数，已成为国内应用规模最大的国产CPU。
平头哥开源四款玄铁RISC-V处理器
资料来源：平头哥
平头哥并不满足于此。为了推动更多的厂商认可RISC-V并逐步采用这一架构，共同推动RISC-V生态的繁荣，在去年的云栖大会现场，阿里云智能总裁张建锋宣布，平头哥开源玄铁RISC-V系列处理器以及基于玄铁的多操作系统的全栈软件及工具。据其介绍， 此次开源的玄铁系列RISC-V处理器，包括玄铁E902、E906、C906、C910等4款量产处理器IP，以及基于玄铁的多操作系统的全栈软件及工具。开发者可通过平头哥Github和芯片开放社区（Open Chip Community）下载玄铁源代码，在此基础上实现开源EDA协同，创新硬件架构，丰富软件应用生态。
袁永生表示， RISC-V开源指令集将是开源处理器的起点，将带动开源处理器、开源工具链、开源IP、开源SoC等开源芯片设计生态的成长。平头哥的玄铁系列处理器已得到市场的有效验证，接下来随着RISC-V生态的逐步完善，其市占率的还将进一步得到提升。
作为阿里平头哥在通用MCU芯片领域的唯一深度战略合作伙伴，爱普特已经与平头哥在RISC-V处理器内核方面合作多年。目前，爱普特基于RISC-V内核的MCU产品线现已拥有对标Arm M0、M3、M4同等级的对应产品，而对标M7的产品系列也已在规划中。
“爱普特与平头哥目前正在共建RISC-V生态，除了RISC-V的CSI组件认证外，爱普特还将联手平头哥打造‘1520’生态标准，即1天上手、5天出原型，20天量产。目前，爱普特已独立开发了完整的开发套件：调试工具、烧录工具、编译软件等，可以让工程师快速上手应用RISC-V MCU产品。未来，爱普特还会开展工程师培训认证等活动，以打造更完善的MCU生态。”袁永生说道。
值得一提的是，在此前合作的基础上，近日爱普特再次宣布与阿里平头哥达成更进一步的深度合作协议，双方将在工控、人工智能、物联网、车载等领域，持续挖掘RISC-V高性能、高能效、低功耗及智能化的潜力，未来一年计划推出六大RISC-V芯片系列产品，给市场提供更多32位MCU新选择。
坚持走 “国产创新”，为中国芯片自主可控贡献自己的力量
新冠疫情以来，全球持续缺芯，缺芯不仅拉长了交货周期，而且还导致相应产品的价格上涨。在行业景气度如此之高的情况下，MCU的销售额也实现大幅增长。据IC Insights统计，2021年全球MCU销售额同比增长23%，至创纪录的196亿美元。IC Insights预测，未来五年32位MCU的销售额预计将以9.4%的复合年增长率增长，到2026年将达到285亿美元。
受益于行业景气度的提升，国内MCU厂商也来迎来了较好的发展机遇，各种对标德州仪器、意法半导体、瑞萨、恩智浦、英飞凌的中低端国产替代MCU产品层出不穷。从目前的情况来看，只要在前期有一定的技术和产品储备并且获得市场的认可的厂商，都有很好的机会能在MCU的国产替代浪潮中脱颖而出。
不过，与其他国内MCU厂商不同的是，爱普特一直坚持走的是“国产创新”路线，通过自研全套IP库+全国产内核的方式为市场提供差异化的产品，而不是走“仿制替代”的捷径。
袁永生表示：“我们公司拥有一支国际顶尖的研发团队，从成立最初，就坚持全国产、自主知识产权理念。与许多公司外购IP不同，爱普特自主研发了一整套齐全的、全自主产权嵌入式微处理器IP库，且经过亿级芯片量产验证。同时，我们可以基于自主知识产权的IP库，在保证品质的情况下，按客户的实际需求对芯片进行定制，优化芯片面积，提高产品性价比，降低产品成本，进而帮助客户提升产品的竞争优势。目前，爱普特IP库已根据实际需求，不断迭代优化，可覆盖到AI算力、人工视觉等高端领域。”
“国产芯片企业只做进口替代是不够的，仅靠高度兼容国际头部厂商的芯片来快速切入市场的模式，不利于国产技术创新。怎么做到国产创新，提升自身技术对市场的价值和贡献，才是业界需要深度思考的问题。” 袁永生进一步补充说道。
从目前的发展现状来看，RISC-V已经具备了成为高端性能架构的潜能。不过，RISC-V架构仍处于高速发展的初期，因此其生态建设成为与X86、ARM竞争的关键之一。只有技术、产品、软硬件协同创新，有更多公司、机构的参与，才能把创新成本降得更低，RISC-V架构才能完善，从而走得更远。
展望未来，袁永生指出，“未来几年将是爱普特的高速发展阶段，我们将继续坚持国产创新，不断向市场推出更多中高端RISC-V的MCU产品，希望可以为国产芯片产业贡献自己的一份力量。我们也期待未来有越来越多优秀厂商可以加入RISC-V赛道，一起助力国产MCU自主可控、高质发展。”袁永生最后满怀信心的说道。
结语
自成立以来，爱普特就坚持走国产创新的道路，独立在黑暗中艰难探索，经过十年技术积累，同时结合景气行情，2021年收获了令人瞩目的业绩。爱普特的成功，真正诠释了什么叫做“十年磨一剑，砺得梅花香”。未来，我们需要更多如爱普特这样实力与情怀兼备的企业参与到RISC-V生态建设中来，才能实现RISC-V生态的繁荣与国产芯片的自主可控。
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