轉載自與非網，作者：夏珍

異構計算空前復雜的今天，CPU、GPU、NPU、ISP等多源IP被高密度地集成到單顆芯片內，數據流量呈指數級增長，服務質量、仲裁策略與數據流優化難度陡增，傳統總線與交叉開關已觸碰擴展極限。

在這樣的背景下，片上網絡（NoC）應運崛起，以可擴展、可配置的分組交換架構，為不同核心與IP提供高帶寬、低延遲、確定性QoS的片上通信基礎設施，成為打通異構算力孤島、釋放芯片整體性能的關鍵紐帶。

在第五屆RISC-V中國峰會上，賽昉科技IP產品線總經理周杰分享了自研的一致性片上網絡（NoC）StarNoC對接RISC-V的實踐。

周杰表示，隨著RISC-V向多核、眾核及異構計算場景快速擴展，StarNoC的推出將為RISC-V生態提供關鍵的基礎設施支持。

RISC-V的高性能計算趨勢與挑戰

當前，RISC-V正從嵌入式領域向高性能計算（HPC）、人工智能（AI）等高端場景邁進。這一趨勢體現在三個方面：

首先，多核與眾核擴展成為主流，從單核到數千核的多集群配置逐漸普及，以滿足AI和HPC的算力需求。其次，異構集成協同需求凸顯，混合架構SoC（如RISC-V與ARM、DPU、AI加速器的組合）需要高效的互操作性。最后，新興技術融合（如生成式AI和大語言模型）對芯片內數據帶寬提出了更高要求。

這些趨勢帶來了核心挑戰：如何管理大規模核間及異構單元間的數據流量？一致性NoC因其支持高帶寬、低延遲通信的能力，成為解決這一問題的關鍵技術。業界頭部企業如英偉達、ARM和華為已通過自研一致性總線（如NVLink、CMN、HCCS）證明了NoC的重要性。

國產NoC的迫切需求與賽昉的實踐

全球范圍內，能夠支持大規模多核系統的商業化NoC IP公司寥寥無幾，這在一定程度上限制了RISC-V處理器的應用。同時，在自主可控的背景下，國產NoC的需求更加急迫。

周杰透露，賽昉科技推出的StarNoC系列填補了這一空白，其產品包括面向中低端場景的StarNoC-500和面向高端場景的StarNoC-700。

據悉，StarNoC-500采用交叉矩陣拓撲，支持4-16核配置，主打高帶寬和低延遲，適用于中低端手機、工業及通信領域。而StarNoC-700則采用環狀或網狀拓撲，單Die支持16-256核，多Die擴展可達512核，具有更高的可擴展性和能效表現，目標場景包括旗艦手機、PC、服務器及自動駕駛。

StarNoC-700的核心優勢與落地

StarNoC-700作為賽昉的重點產品，具備多項創新特性：

高性能設計：通過Mesh Router雙通道路由、動態QoS調節及并行處理能力優化，實現了低時延和高帶寬。

靈活配置：用戶可自定義總線規模（最大12x12）、組件掛接方式及處理能力，滿足多樣化需求。

低速控制網絡：支持自定義協議，用于CSR讀寫、中斷匯聚等功能，同時兼容RISC-V消息中斷網絡。

穩定性與低功耗：集成SRAM ECC、異常校驗上報及硬件自動時鐘門控等技術，確保系統可靠性和能效。

在實踐層面，StarNoC-700已與賽昉自研的高性能RISC-V核Dubhe-70/Dubhe-83完成適配，并搭建了多核一致性互聯的驗平臺。測試結果顯示，在多核場景下，StarNoC-700的性能表現接近線性增長，總線吞吐量測試也展現了優異的擴展性（Scaling factor接近1）。