RISC-V国产MCU道阻且长，爱普特的“木桶效应”破局法

崛起的RISC-V已然成了不少国产MCU公司手里的一张王牌，在自主可控的趋势下，越来越多国内厂商开始转向这个全新的架构。一些国际MCU大厂虽然还没有对应的RISC-V产品推出，但也都纷纷加入了RISC-V国际基金会。从实际出货量来看，ARM在MCU市场仍占有大部分市场份额，拥有主导地位优势。市面上除了少数自研架构的厂商，大部分都是从ARM“半路出家”到RISC-V的，也有部分MCU厂商选择了ARM+RISC-V“双管齐下”。而国内有这么一家MCU公司，他们从成立之初便选择了另辟蹊径，即选择了非ARM架构的这条赛道。

从C-SKY转向RISC-V

爱普特微电子自2012年成立，核心研发人员基本来自原某国际大厂于国内的半导体事业部的原班人马。彼时通用MCU市场ARM可谓一家独大，ARM中国也还没有正式成立。对于一心只想做真正全国产、自主可控和高可靠的爱普特来说，显然ARM不在他们的考虑范围内。爱普特在经过市场调研后，选择了和当时有自主架构C-SKY的杭州中天微电子合作，基于他们的全国产内核研发32位MCU。2018年，阿里巴巴收购中天微，又将其与旗下达摩院合并成立平头哥半导体公司，全力投入自主研发“中国芯”。从平头哥的一些早期开发资料也可以看出，中天微的C-SKY架构影响颇深，但平头哥最终选择了转向RISC-V架构。
爱普特微电子副总经理鲁翔表示，因为RISC-V是开源指令集架构，可以把爱普特对产品的创新想法迭代进去，也更符合“国产创新”的理念，所以爱普特也就将MCU产品的内核转向RISC-V内核。

内核IP之外的木桶效应

可选好了内核并不代表万事大吉，还有其他的IP需要纳入考量，而且也得是国产化。鲁翔指出MCU作为典型的数模混合芯片，可靠性的设计就是木桶效应。MCU公司团队中最弱的技术将决定性能和可靠性的短板，如果这些IP是外购的，木桶效应就会扩展到IP供应商上，不仅产品性能可靠性不可控，也会限制产品的创新。认识到这一点的爱普特花了数年时间打造一套完全自主知识产权、齐全完善且经过大规模芯片量产认证的微处理器IP库，包含了模拟IP、时钟IP、接口IP和Flash IP等。爱普特无需外购IP.就能解决以上的木桶效应难题，保证产品的超高可靠性，使产品可广泛应用于各种复杂环境及苛刻条件下的工业场景，提供可靠性超越国外品牌的替代选择。爱普特的另一大优势是，他们可以基于自研的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。爱普特的定制不仅开发设计时间短，且基于自研IP库，还能快速实现客户对产品的特殊性能需求，以及优化芯片面积，降低产品成本，提高产品性价比，从而帮助客户提升产品的竞争优势，为客户带来价值。

扩大产品阵容

如今的爱普特已经在32位MCU市场站稳脚跟，也在非ARM架构市场占有率领先，非ARM核32位MCU累计出货量超1亿颗，但他们似乎并不打算局限于32位通用MCU。就拿一如既往的高可靠性目标来说，爱普特车规级的RISC-V MCU已在设计研发中。未来一年内，爱普特将会推出六大RISC-V芯片系列产品矩阵，覆盖工控、人工智能、物联网、车载等领域，为的是给市场提供更多全国产的高可靠32位MCU产品。与此同时，爱普特也在去年公布了64位的双核RISC-V MCU APT32F706。该MCU基于平头哥的RISC-V 64位处理器内核开发，最高工作频率达到600MHz，可以提供高性能的异构多核心计算处理能力，足以满足智能座舱、工业级人机界面、安全网关和智能电网等高端应用的需求。除了强大的通用计算能力和丰富的通信接口外，APT32F706还集成了3D/2D图形加速器，支持OpenGL ES 2.0和先进的矢量图形计算，鲁翔表示这同样得益于爱普特不断迭代优化的IP库，目前该IP库已经覆盖到了AI算力、人工视觉等高端计算领域。

把市场首选变为RISC-V存在的挑战

爱普特和阿里平头哥达成了深度战略合作，在共研RISC-V架构MCU芯片的同时，也已经搭建起了完整的开发工具链，可以说解决了开发生态上的大部分问题。但目前市面上将RISC-V视为首选方案的例子仍然比较少，作为RISC-V MCU厂商，爱普特很清楚要让市场选择RISC-V还面临着哪些挑战。鲁翔认为，应用驱动、协同开发、全产业共同定义架构的模式，让RISC-V架构在各个行业领域得到了蓬勃的发展，但在通用MCU市场，仍面临着三大挑战：开发工具链不够友好、软件生态不够完善、芯片系列选型不够丰富等。固然这几年间RISC-V的开源和商用工具链也在陆续推出，但相对ARM来说，在全流程和完善程度上还有着不小的差距。其次，虽然RISC-V已经获得了AliOS、FreeRTOS、RT-Thread和Linux等多个操作系统的支持，但在软件开发和移植上仍需要更快的进度。至于丰富的芯片系列选型，这方面需要的则是更快的MCU开发周期和时间的积累。

CDK编译器 / 爱普特爱普特也为解决这三大挑战做出了不小的贡献，如爱普特与平头哥合作打造了完整的“开发编辑工具链”，其中CDK编译器提供了图形化的嵌入式开发环境，降低了开发门槛，用户可以基于不同的应用领域要求，选择合适的组件进行产品开发。这套工具链支持AliOS等RTOS操作系统，无论是底层还是核心组件，都已经达成了完整生态的目标，所以程序移植与研发的效率问题已经得到了极大改善。至于产品选型问题，上面也提到了爱普特将在2023年推出的6大RISC-V MCU系列，这些产品涵盖了不同规格的MCU配置，比如Flash容量、管脚数量和工作频率等等，再加上丰富的外设资源，足以覆盖更多的市场需求，解决工程师在RISC-V MCU上的选型困难症。

写在最后

像爱普特这样不忘初心，打从一开始就认定国产自主并坚持下来，做出了一定成绩的半导体公司并不多，但在RISC-V这个还在逐渐壮大的生态下，你会察觉到他们更容易被市场发掘出来。越来越多的人发现和意识到，RISC-V某种意义上代表了不可估量的未来，也有越来越多的人愿意拥抱这个生态，全力去解决那些近在眼前的挑战。