（文章來源：中國電子報）

隨著IOT/AIOT快速擴張版圖，MCU(微控制芯片)逐漸成為市場最緊俏的芯片之一。長期以來，Arm憑借Cortex-M架構和IP授權模式，在MCU市場占據主導地位。為了應對AIOT市場對于多樣化、差異化MCU的需求，Arm推出了客制化指令功能，允許合作伙伴在針對特定嵌入式與IoT應用加入自己的指令。然而，阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥于近期推出的MCU平臺“無劍100 Open”，向人們展示了MCU設計的另一種方式——開源。一時間，關于開源模式與授權模式、客制化與通用化的探討又變得熱鬧起來。在AIOT時代，在標準、全面框架下保留一定客制空間的Arm，與all in 開源的平頭哥，誰是MCU的正解?

對于開源，阿里巴巴已經布局良久。2017年，阿里巴巴開源輕量級物聯(lián)網嵌入式操作系統(tǒng)AliOS Things，將系統(tǒng)能力開放給OEM和硬件廠商，繼而與高通、聯(lián)發(fā)科等23家廠商達成合作，推出內嵌AliOS Things的芯片模組產品。2018年，阿里巴巴更進一步，收購自主嵌入式CPU IP Core公司中天微，隨后發(fā)布了基于RISC-V的第三代C-SKY指令架構，以及首個32位低功耗CK902處理器。

在中天微與阿里巴巴達摩院芯片團隊的基礎上，阿里巴巴成立了平頭哥半導體，意在打造“AIoT時代的基礎設施提供者”和“普惠性芯片”戰(zhàn)略的重要載體。

目前，平頭哥在AIOT基礎設施的布局分為三個層次：玄鐵處理器、無劍芯片平臺、Alios與基礎軟件。處理器IP核玄鐵910，基于RISC-V架構開發(fā)，支持16核，單核性能達到7.1 Coremark/MHz.眾所周知，RISC-V指令集發(fā)展方式以開源為主，預留了大量編碼空間，開發(fā)者可以在基本指令集上進一步建構符合市場所需的指令集。玄鐵910采用RISC-V架構，也反映出阿里巴巴著眼開源、普惠的造芯路線。

而近日發(fā)布的“無劍100”MCU平臺擁抱開源，是對無劍芯片平臺的補充和引申。據平頭哥副總裁孟建熠介紹，無劍芯片平臺致力于將整個芯片的研發(fā)周期縮短50%，將開發(fā)成本降低50%，RISC-V是開源芯片的基礎，但僅有RISC-V是不夠的，因此平頭哥推出了開源的MCU平臺。無劍100 Open包含玄鐵處理器、基礎接口、開發(fā)環(huán)境、OS相關等，面向芯片的開發(fā)者、RISC-V基礎軟件生態(tài)和高校。目前無劍100 Open的基礎硬件和配套軟件代碼已經上傳到GitHub社區(qū)。孟建熠表示，后續(xù)平頭哥會逐步將性能更高、面向AI的平臺開放出來，將更加優(yōu)質的IP整合到開源平臺。

面對RISC-V的發(fā)展和AIOT時代對芯片架構的多元化需求，Arm也沒有閑著。本月召開的Arm TechCon 2019大會中，Arm首席執(zhí)行官Simon Segars宣布推出Arm嵌入式CPU的客制化指令，讓SoC設計人員在沒有軟件碎片化風險下，針對特定嵌入式與IoT應用加入自己的指令。2020年上半年，Arm客制化指令將在Arm Cortex-M33 CPU上實施，并且不會對新的或既有授權廠商收取額外費用。

顯然，對于RISC-V等競爭指令集，Arm的應對策略是在標準化、全面化框架下，留出一部分允許用戶引入客制化指令的空間，增加架構本身的靈活性。

在10月23日舉辦的Arm年度技術研討會上，Arm市場營銷副總裁Lan Smythe向《中國電子報》等媒體表示，Arm注意到其他競爭指令集的存在，Arm的優(yōu)勢在于提供最全面的產品，在標準化的前提下允許開發(fā)人員做一定程度的定制，相信這能滿足客戶的信息化需求。對于RISC-V能否使用Arm架構，Arm ML事業(yè)群商業(yè)與營銷副總裁Dennis Laudick現(xiàn)場表示，Arm倡導開放的平臺，客戶可以把NPU放到RISC-V的平臺上。但從設計角度，Arm NPU配合Arm的CPU和軟件工具，才能更好地滿足用戶期望。

平頭哥開源MCU設計平臺，與Arm推出的客制化指令功能，最本質的區(qū)別是什么?賽迪顧問集成電路中心高級分析師陳躍楠向《中國電子報》記者表示，Arm一開始只做IP授權，用戶在授權的IP架構上做有限的修改或者不能修改。為了適應AIOT等新興技術的多元化需求，Arm推出了客制化指令功能。相當于授權方規(guī)定大部分的標準和框架，購買方在一定空間引入客制化內容，實現(xiàn)芯片功能和性能的差異化。而開源的MCU平臺，除了具備引擎、指令、接口、開發(fā)環(huán)境等，還允許用戶更自由地組合、搭建各種模塊，甚至引入一些平臺上沒有的內容，相對Arm而言在連接順序、搭建方式上有著更高的自由度。

開源意味著靈活、開放、互通、門檻低，但也存在碎片化、標準不統(tǒng)一、生態(tài)不完善等待解問題。雖然IOT本身也是一個偏向碎片化的市場，但若開發(fā)者通過開源平臺做出的MCU芯片接口、工具不統(tǒng)一，會對芯片的普及、外售和市場適配帶來困難。根據Arm官方披露的數(shù)據，Arm的低功耗處理器設計已應用于超過1500億顆芯片的智能運算。相比之下，基于RISC-V的開源MCU還有很長的路要走。

（責任編輯：fqj）