（文/程文智）2022年8月16日，躍昉科技在深圳舉辦了“躍昉智慧物聯芯，助力雙碳新基建”新品發布會暨媒體溝通會，會上發布全球首款定位高端工業級應用的可量產12nm RISC-V架構SoC芯片NB2，及其核心板和開發板產品，目前已經開始小批量試產，預計Q4實現量產。NB2將主要面向邊緣計算、深度學習、機器視覺及語音處理等諸多應用。

NB2主要特性
近年來，RISC-V生態日益成熟，應用也在逐漸向中高端延伸，未來CPU領域，RISC-V有望與Arm和X86架構三分天下。不過，在廣東躍昉科技有限公司研發副總裁袁博滸看來，目前RISC-V架構的芯片，95%以上芯片的主頻都集中在200MHz以下的MCU級別，這個級別的產品大約有500多款；200MHz~1.5GHz主頻的產品也僅有10來款左右；超過1.5GHz主頻的產品現實中幾乎沒有。

最主要的原因是目前RISC-V的應用級軟件生態系統發展還不太健全，導致了很多廠家在采用RISC-V技術做落地產品的時候，更傾向于做簡單的控制級別芯片，而后果就是同質化非常嚴重。

躍昉科技從其自身對芯片產品的理解出發，從客戶的具體需求起步，選擇了工業物聯網賽道，設計出了一個相對滿足應用需求的產品，即邊緣計算SoC。“RISC-V只是我們產品中的一個部分，它不是全部。”袁博滸強調。

據他介紹，其首款可量產的基于RISC-V的工業級高性能邊緣應用處理器NB2采用了先進的12nm工藝，芯片包含了RISC-V四核CPU，標稱主頻1.8GHz（最高可達2.0GHz），算力超過32,000 DMIPS；內置了3D GPU，運行頻率可達850MHz，支持OpenGL ES3.2、OpenCL 2.2、Vulkan 1.1、OpenCV 4.1、OpenVX 1.2等豐富開發資源；內置的高性能AI加速引擎NPU，可支持INT8/INT16/FP16混合運算，算力最高達4TOPS，兼容TensorFlow/Caffe/PyTorch等主流框架的網絡模型；此外，NB2還集成了高性能硬件編解碼加速引擎VPU/JPU、專用視覺處理器Vision DSP、以及獨立的DSP為音頻或其他數據應用提供高效能加速。

同時，NB2還集成了USB2.0/3.0、千兆以太網、LVDS/DSI等多種高速接口，以及各類標準中低速接口。

NB2主要亮點
除了上面的主要特性參數，NB2還有以下幾個亮點：工業級品質、高溫實測表現、低功耗、視覺DSP與AI、支持異構OS運行環境、支持豐富特性的軟件棧等。

首先來看看工業級的品質，袁博滸表示，NB2嚴格遵循了工業級芯片品質，測試標準，“我們從不同的角度去確保芯片在不同的溫度環境下，仍然可以正常工作。例如溫度循環測試環境是-55℃~125℃，且高溫條件下的操作測試已經超過125度，測試時間超過1000小時。”

在高溫實測表現方面，除了在制造環境下做工業級品質的測試，躍昉科技還在自己的實驗環境中，模擬系統應用環境做了高溫試驗。袁博滸拿他們自己的開發板和給國家電網做的系統做的高溫測試舉例，溫升在15~17℃之內，符合整機系統熱設計的需求。

在低功耗方面，得益于其12nm工藝的優勢，比28nm工藝在同等條件下性能提升了40%，而同等性能條件下，能耗降低56%，邏輯門密度高2.3倍。“根據實際測試，NB2對標一些國外主流的AI引擎，能效更好。”袁博滸指出。

區別以往的AI，特別是視覺處理的能力上的差別，NB2加入了Vision DSP，獨立CV處理，以幫助卸載CPU算力，優化功耗。VDSP與NPU深度協同后，有助于優化視覺處理能力。

工業場景中，除了一般的程序，還有一些程序需要在裸機上運行，為了滿足這個需求，NB2支持異構OS運行環境。也就是說NB2支持工業應用場景中使用Linux+RTOS+OpenAMP。支持AMP，可以實現在每個核上分別預裝不同的操作系統。

此外，躍昉科技還提供完整的軟件應用包，包括異構算力BSP包、豐富的SDK、開發者工具及框架。“我們希望靠豐富的SDK性能，使所有的硬件性能得以發揮，使客戶的應用正常快速穩定地遷移到我們的系統上。”袁博滸表示，同時，他們還幫客戶做了AI的框架，包括物聯網的框架等，目的只有一個，那就是希望能夠幫助客戶更快地將他們的應用遷移到躍昉的系統上去。

目前NB2有三種產品形態，NB2芯片、NB2核心板，以及NB2開發板。

NB2背后的故事

躍昉科技的創始人江朝暉博士是前谷歌CTO，2018年從硅谷回到國內之后一直致力于推廣RISC-V相關的生態，構建RISC-V上下游的生態產業。“我2018年離開谷歌回國的時候，我的合伙人跟我說要科技報國。”江朝暉在接受媒體采訪的時候回憶說，“我對他說，如果我們要報國的話，就要做一些比較難做的事情。當時還沒有打貿易戰，我僅僅是覺得中國沒有自己的CPU架構，而我在谷歌的時候對RISC-V就比較熟悉，這雖然是一個新的開源架構，但它已經存在十年了，有一定的技術基礎。所以我選擇了RISC-V架構。”

另外，她看到物聯網產業雖然發展多年，但大家都將重心放在家電產品聯網方面，對工業領域關注不多。而她在谷歌一直都是從事網絡、數據中心和安全的工作，她觀察到全球所有的安全漏洞之中，最危險的就是工業物聯網。因此，她決心解決工業物聯網的安全問題。

基于這兩個理由，她回國后找到了中國電科院的相關人員，跟他們介紹RISC-V架構和工業安全的重要性。隨后她說動了中國電科院與其共同定義芯片。也就是說NB2的很多性能指標是跟中國電科院共同定義的。

“芯片怎樣在應用中落地，很重要的一個原因是取決于你跟合作伙伴之間對系統的理解是否可以保持一致。我們需要確實了解系統是什么，考慮系統的整個運轉情況，跳出單個芯片的維度。”袁博滸補充說，“我們會看系統板上用了什么芯片，怎么把系統優化到用一顆芯片解決整個系統板卡的問題，這樣整機的運行條件等就會發生巨大的變化。”

解決了芯片這個硬件問題后，還需要解決軟件的問題，因為RISC-V是一個全新的架構，如果沒有操作系統和軟件的支持也是沒有用的。“所以我們從一開始就有幾十人的軟件團隊，圍繞RISC-V做操作系統和底層軟件。”江朝暉表示。

在安全方面，江朝暉表示，這一代NB2并沒有加入更多自己的創新，。主要是因為發展初期人手不夠，但仍然采用了主流的物理內存保護機制（PMP），該機制已經足夠完成現在主流的商用SoC的架構。不過，她透露說，他們在安全方面已經申請了大量的專利，未來將會在后續的產品GF系列芯片中去實現。

另外，談到NB2，其實這是躍昉科技NB系列芯片的首款芯片，并非第二代，之所以叫NB2，是將NB1留給了將來會推出的一個性價比更高的簡化版本產品。

說到公司的規劃，江朝暉表示，躍昉科技將會圍繞幾個核心，第一個就是利用RISC-V開源的CPU架構，做成一連串的應用芯片，這些芯片含邊緣計算的能力和區塊鏈，保證數據不可篡改、可溯源；第二是圍繞安全方面做了很多的工作。其整個解決方案都是圍繞著工業、物聯網的應用場景進行開發的。

產品方面，目前規劃了三個系列的產品：BF、GF、NB三個芯片平臺，這三個芯片的平臺從低端、中端到高端，圍繞著不同的應用場景，它們可以分開使用，也可以合在一起用。

結語
現在RISC-V雖然很熱，但目前出貨量大的主要還是在一些專用的應用領域，通用領域目前市場接受度還不高。不過江朝暉博士表示，我做好芯片，需要靜下心來，“如果只是想賺快錢，我們不會選擇這個賽道。”

在她看來，工業物聯網的芯片用量很大，從物流到智慧能源、智慧城市，再到工業都是幾萬億的市場，不用擔心沒有回報，但是一定要堅持，“我覺得起碼要投入三年，現在我們產品已經出來，接下來就是深挖市場。”