RISC-V 彎道超車？國產晶片突圍，倪光南院士預言成真！

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摘要： RISC-V：半導體自主創新的新引擎全球半導體產業鏈重塑與自主化浪潮在全球半導體產業鏈加速調整，以及對核心技術自主掌控呼聲日益高漲的背景下，指令集架構作為芯片技術的關鍵要素...

RISC-V：半導體自主創新的新引擎

全球半導體產業鏈重塑與自主化浪潮

在全球半導體產業鏈加速調整，以及對核心技術自主掌控呼聲日益高漲的背景下，指令集架構作為芯片技術的關鍵要素，正迎來一場深刻的變革與重塑。RISC-V 以其開放原始碼、高度靈活的特性，已然成為芯片技術自主創新的重要陣地，為全球芯片產業帶來了新的發展機遇和活力。

國芯科技：RISC-V 架構的先行者

國芯科技作為中國半導體產業的重要參與者，敏銳地洞察到 RISC-V 架構所蘊含的巨大潛力，積極投身於相關技術的研發創新和產業應用，在這片充滿機遇與挑戰的領域中不斷探索前行。

RISC-V 開源：釋放無限創新潛能

RISC-V 的全球影響力

RISC-V 是一個全球性的開放標準，自誕生以來便吸引了全球眾多芯片設計企業、開發者以及科研機構的廣泛關注與積極參與。它可以滿足從嵌入式系統到高性能運算等多種不同的算力需求場景，為創新提供了廣闊的空間。

倪光南院士的樂觀預測

近年來，RISC-V 生態系統呈現出加速發展的態勢。中國工程院院士倪光南近日指出，「RISC-V 芯片未來在消費級 PC、自動駕駛、網路通訊、工業控制、智能設備以及高性能伺服器等領域的市場佔有率將超過 25%，成為全球半導體產業不可忽視的中堅力量。」

國芯科技的戰略選擇

基於對 CPU 領域的深刻洞察，國芯科技早在 2017 年便選擇擁抱 RISC-V 架構，基於開放原始碼 RISC-V 開發自主 C*Core CPU，並將其視為實現技術突破與拓展產業應用的重要契機之一。

技術驅動：國芯科技 RISC-V CPU 的豐碩成果

深耕 CPU 內核設計

作為嵌入式 CPU 芯片設計上市公司，CPU 內核的設計始終是國芯科技研發的根基與重點。懷抱着強大的決心，並以擁有自主知識產權的 C*Core CPU 核為基礎，國芯科技持續投入 RISC-V 架構研發，取得了豐碩成果。

面向物聯網應用的 CRV0 和 CRV4

面向物聯網應用，國芯科技已開發出極低功耗的 CRV0 和 CRV4 架構。

面向汽車電子和工業控制的 CRV4E

企業又在 CRV4 基礎上，發展了獨特的自主可控嵌入式 CPU 微架構設計技術：面向汽車電子和工業控制的實時應用，針對電機控制應用擴展了 DSP 指令，設計實現了 CRV4E；面向面積要求更高的場景，裁剪出了 CRV4L；對標國外的 Cortex-M4 雙核鎖步版本，完成了帶功能安全的 CRV4H 處理器研發，性能超越 M4，且帶有全國產化的生態和開發環境。

面向高性能運算的 CRV5

面向運算密集的高性能運算場景，國芯科技開發出了 CRV5。CRV5 專為計算密集型場景的 MCU 和 SoC 而設計。

面向高性能多核應用的 CRV7

國芯科技成功推出了自主設計的 CRV7 多核處理器。CRV7 對標國外的 Cortex-A55，其性能超越 A55；具備高性能、低功耗、高安全性，工作頻率最高可達 1.5GHz，能夠為各類複雜應用提供強大的計算能力支持。

RISC-V 架構的 AI 擴展指令集

近年來，為滿足 AI 技術的發展需要，國芯科技開展了基於 RISC-V 指令架構的神經網絡擴展指令集架構研究，形成神經網絡處理器專用指令集，能夠支持神經網絡算法的加速處理，並用於 CRV4AI 和 CRV7AI 處理器的實現中。

“性能 + 安全”雙重賦能：RISC-V 芯片拓展市場

國芯科技 RISC-V 芯片的多元化布局

在芯片產品布局上，國芯科技基於 RISC-V 架構的嵌入式芯片產品線豐富多元。

硬核實力，安“芯”守護：信息安全領域的應用

在信創和信息安全領域，國芯科技發揮深厚的專業實力，利用 RISC-V 打造產品“性能 + 安全”的雙重優勢，為行業客戶提供優質的安全芯片解決方案。

智能穿戴、版權保護等物聯網應用

國芯科技的 RISC-V 架構芯片所實現的應用多種多樣。智能穿戴 eSIM、版權保護、智能門鎖安全、ETC OBE-SAM、燃氣表安全 SE 和直播星 SE 等物聯網場景裡，CCM3310S-L、CCM3310S-LP 安全芯片已實現規模化應用和出貨。CCM3310 系列芯片基於 C*Core 的 CRV0 CPU 內核研發，採用了 40nm EFlash 工藝設計，內置高安全防護機制，支持多種國際算法和國密算法，安全等級達到國家密碼管理局商用密碼檢測中心《安全芯片密碼檢測準則》第二級要求。芯片同時具備高安全性、超低功耗和小尺寸等特點，堪稱「又小又強」。

Qi 鑒權芯片

另外，國芯科技使用 CCM3310S-LP 開發的 Qi 鑒權芯片已通過 WPC（無線充電聯盟）審查，其全資子公司天津國芯科技有限公司已正式成為 WPC 的 MCSP 供應商，可為無線充電設備制造商提供包括芯片硬件、Qi 固件、開發工具包（SDK）、Qi 產品單元證書申請、證書預置等完整解決方案，以服務充電設備廠商實現 Qi 鑒權功能的快速集成和量產。

雲安全芯片 CCP917T

作為國內領先的雲安全芯片廠商，國芯科技最新已完成設計和正在流片驗證的極高性能雲安全芯片 CCP917T 亦是基於自主 RISC-V 架構的 CRV7 多核處理器設計，料將適用於人工智能、雲計算安全、網路安全和運營商核心網應用。根據公開資料，該芯片的主處理器 CRV7AI，帶有四個 CRV7 微內核，並融合了神經網絡計算的 AI 協處理單元，可以適應更多高性能計算、高性能處理和人工智能推理等複雜應用場景；芯片帶有高性能安全引擎（SEC），支持 AES/SHA/RSA/ECC 等國際商用密碼，也支持 SM2/SM3/SM4 等國密算法，可以適用於各種對安全、性能和穩定性要求高的場合，具有較大的產品應用覆蓋面。

在信息化乃至未來的智能化時代，國芯科技的密碼芯片作為信息安全的核心技術，將憑藉其強大的加密能力、密鑰管理機制和防攻擊設計，為時代的數據安全注入更加強勁「芯」動力。

雙“核”協同，智驅未來：工業控制與汽車電子

RISC-V 在工業控制領域的應用

CCR4001S：低功耗端側 AI 芯片

在工業控制領域，國芯科技基於自身 RISC-V 架構已推出兩款 AI MCU 芯片 CCR4001S 與 CCR7002。

CCR4001S 是基於 RISC-V 指令架構 CRV4H CPU 核的端側 AI 芯片，內置 NPU，專注於端側 AI 應用，主打低功耗與高性能的結合。CCR4001S 通過使用「RISC-V CPU + AI NPU」的雙核方式，能夠應對工業電機控制和能耗優化、環境感知等複雜任務，為端側設備的智能化升級提供了強大動力。

CCR7002：面向更廣泛 AI 應用的芯片

而 CCR7002 則劍指更廣泛的 AI 應用，它集成了高性能 SoC 芯片子系統與 AI 芯片子系統，擁有豐富的接口資源、支持對多種深度學習算法，亦擁有完善的安全引擎，能夠同時處理複雜任務和深度學習算法。AI MCU 通過將計算和推理能力推向離數據源更近的位置，實現更快速、更安全的數據處理、異常檢測和預測性維護，有望在工業控制、能量控制、樓宇控制、智慧交通等領域等應用場景中實現突破。

自主 AI MCU 芯片的成功研發，標誌着國芯科技在 RISC-V 與 AI 技術融合應用方面走在了行業前列，為公司開拓智慧端側、智能控制等新興市場奠定了堅實基礎。

RISC-V 在汽車電子領域的應用

汽車電子芯片的市場趨勢

在企業重點發展的汽車電子芯片領域，市場正呈現出明顯的開源架構應用突破、創新驅動加速、國產替代從低端產品向中高端產品延伸的特點。RISC-V 架構用於芯片設計長於靈活定制、高性能、低功耗，十分契合新能源汽車智能化時代的芯片需求。

CCFC3009PT：面向汽車智能駕駛的高端域控 MCU 芯片

國芯科技結合了客戶產品應用需求、AI 技術發展趨勢和自身 CPU 技術設計積澱，已啟動首顆基於 RSIC-V 架構的車規級芯片設計開發。CCFC3009PT 是面向汽車智能駕駛、跨域融合和智能底盤等領域應用而設計開發的高端域控 MCU 芯片，芯片適應汽車電子域控器的高算力、高速通信、功能安全和信息安全處理等應用場景。芯片採用高性能 RISC-V 多核架構，融合神經網絡計算的 AI 協處理單元，在主頻、功耗、面積和性價比等綜合性能方面或將具備行業先進水平，有望實現對目前在智能座艙和自動駕駛領域大量應用的英飛凌 TC397 和瑞薩 U2A16 芯片的國產化替代。

隨着汽車智能化、電動化的快速發展，車規級芯片市場需求呈現爆發式增長。國芯科技的這一舉措，有望填補國內在該領域的部分空白，推動我國汽車電子產業的自主可控發展。