Imagination推出RISC-V架构CPU，对标ARM架构MCU+MPU？

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）12月6日，国际领先的半导体和软件知识产权（IP）供应商Imagination宣布推出Catapult系列RISC-V中央处理器（CPU）产品系列，面向嵌入式微控制、高性能运算和汽车功能安全领域。

业界对现在的Imagination更熟知的当属其GPU IP，曾经很长一段时间被称为苹果“御用”的GPU方案供应商，当然该公司的方案也被英特尔、德州仪器、三星、NEC等公司使用，但苹果一家公司曾一度贡献Imagination过半的营收。从2017年下半年到2020年这段时间，Imagination在GPU方面曾一度失去苹果这一客户，但2020 年 1 月 2 日，双方再次官宣合作，苹果使用 Imagination 更广泛的IP，并交纳授权费用。

虽然现在看起来Imagination在PowerVR和IMG系列GPU上面名气更大，但其实Imagination一直以来都在做CPU相关的探索，也曾经主导到MIPS的推广。

我们都知道2017 年 9 月 22 日，Imagination被具有中资背景的私募基金 Canyon Bridge收购。在这之前，该公司曾在MIPS架构CPU方面有过浓墨重彩的一笔。2012年12月份，在赢得和CEVA的竞争之后，Imagination于2013年2月份正式宣布以1亿美元收购了MIPS。

随后，2013年6月份，Imagination推出了首款MIPS 5系列"Warrior"CPU核心，命名为P5600，面向低功耗的移动和嵌入式设备。按照该公司当时的说法，之所以要力推MIPS，就是因为相信CPU除了X86和ARM架构还有更多的选择。收购之后，Imagination在MIPS Aptiv 系列内核方面签署了多份授权。

2014年，Imagination发布了64位的MIPS核心，命名为I6400。2016年更新的I6500则是一款 64 位、多线程、多核、多集群 CPU，已经具备了嵌入式到云的可扩展性。不过，在2017年，Imagination将公司进行了拆分，GPU相关业务卖给了Canyon Bridge，同一天以6500万美元的价格出售该公司的全球MIPS CPU业务给Tallwood Venture Capital。从此，可以说Imagination和MIPS已经没有关系了。

不过很显然，Imagination并没有放弃CPU这项业务研究，同时也没有忘记在X86和ARM架构之外，给业界更多的CPU选择，该公司新系列的CPU基于RISC-V架构。RISC-V 是一种免费且开放的 ISA，在架构上提供了一个新的免费、可扩展的软件和硬件自由度。下面这张图则很好地说明了，Imagination为什么会选择RISC-V架构。

图源：Imagination

Imagination认为，“RISC-V是一种正在改变处理器设计的开源CPU架构，而Imagination基于RISC-V的Catapult CPU可根据性能、效率或两者间平衡等各种应用场景进行配置，使其适用于更广泛的市场。”

图源：Imagination

今年8月份，就有媒体报道称，Imagination将基于RISC-V的ISA设计重新进入CPU市场。Canyon Bridge创始合伙人兼Imagination执行主席Ray Bingham当时表示：“我们的GPU架构现已赢得了可观的市场份额，我们将重振Imagination的CPU开发。”

目前，Catapult CPU系列已经在Imagination官网上线，包括动态微控制器、实时嵌入式CPU、高性能应用处理器CPU、和支持汽车功能安全的CPU，均采用多线程架构，有32位和64位两种版本，并且提供了大量的可选项。Imagination特别强调，Catapult系列中的汽车CPU根据ISO 26262车规标准开发，可为用户去达到每个汽车安全完整性等级（Automotive Safety Integrity Level，ASIL）而提供一系列CPU解决方案。

根据Imagination的描述，该系列的MCU已经应用于该公司客户SoC中高性能汽车GPU上，并且已经出货；实时嵌入式CPU现已上市；高性能应用处理器CPU和汽车CPU也将于2022年开始陆续上市。

虽然Imagination指出，Catapult CPU是一种全新的、令人兴奋的解决方案，但业界普遍认为，Imagination最新系列的CPU依然是与ARM架构微控制器和处理器在正面竞争，从产品形态上来说，也就是我们常说的MCU和MPU。基于ARM架构的玩家主要有ST、瑞萨、英飞凌、Microchip和TI等，产品应用领域和Imagination的Catapult CPU目前看起来有很大重叠。

为了方便用户使用Catapult CPU，Imagination提供了功能齐全的软件开发工具包（SDK），其中包括增强版的、符合行业标准的构建和调试工具，如GCC、LLVM和GDB、优化的C库。同时，Imagination还提供了Catapult Studio，其自己的集成开发环境（IDE）。这些开发资源解决了RISC-V架构产品在产品应用方面的一些难题。

不过，在产品推广方面，除了产品本身的易用性之外，Imagination还需要面对目前RISC-V自身其他不足带来的挑战，最显著的就是产品生态问题，要实现规模应用需要解决比ARM架构产品更多的挑战。