根據(jù)市場(chǎng)研究公司 Grand View Research 的報(bào)告，全球工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模在 2024 年達(dá)到了 2063.3 億美元，并且從 2025 年到 2030 年的 CAGR 預(yù)計(jì)將達(dá) 10.8%。制造業(yè)對(duì)效率、精度和安全性的不斷提高需求，企業(yè)不斷尋求提高生產(chǎn)力的方法，諸如機(jī)器人技術(shù)、人工智能和基于物聯(lián)網(wǎng)的控制系統(tǒng)等解決方案的應(yīng)用日益增多。一場(chǎng)全新的工業(yè)創(chuàng)新，勢(shì)在必行。

工業(yè)是智能化的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。在人工智能等技術(shù)快速演進(jìn)和迭代的今天，隨著 RISC-V 這種更加開(kāi)放和靈活的架構(gòu)、為智能制造、工業(yè) 4.0 和智慧城市等工業(yè)和行業(yè)智能化場(chǎng)景提供了全新的解決方案。

廣東匠芯創(chuàng)科技有限公司成立于 2019 年，作為中國(guó)工業(yè)控制芯片的研發(fā)初創(chuàng)企業(yè)，匠芯創(chuàng)科技立足于 RISC-V SoC 芯片設(shè)計(jì)、工業(yè)控制、多媒體人機(jī)交互、人工智能等核心技術(shù)，致力于成為世界一流的泛工業(yè)應(yīng)用芯片解決方案供應(yīng)商。產(chǎn)品線中，D13x 系列工業(yè)級(jí)高性能人機(jī)互動(dòng)和顯示控制 MCU，以及 M6800 系列工業(yè)自動(dòng)化高性能實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理（DSP）控制器系列，均采用玄鐵 E907 處理器，深受市場(chǎng)歡迎。

匠芯創(chuàng)創(chuàng)始人王大志表示：“匠芯創(chuàng)選擇玄鐵 RISC-V 處理器，有著多方面的考量。我們通過(guò)總結(jié)現(xiàn)有工業(yè)芯片不同架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)人機(jī)交互、光伏和機(jī)器人等新應(yīng)用和新技術(shù)的需求定義新產(chǎn)品，而 RISC-V 架構(gòu)特性可以支撐我們?nèi)?shí)現(xiàn)這些創(chuàng)新。其次，我們跟玄鐵的合作由來(lái)已久，團(tuán)隊(duì)成員就與玄鐵展開(kāi)了新一代處理器定義和開(kāi)發(fā)方面的交流，從而建立了深厚的信任基礎(chǔ)和路徑協(xié)同。”

搭載玄鐵 E907 處理器

優(yōu)化的實(shí)時(shí)調(diào)度和媒體處理管理

支持匠芯創(chuàng)打造D13x 系列人機(jī)交互與顯示控制器

匠芯創(chuàng) D13x 系列定位為工業(yè)級(jí)高性能顯示控制器，其配備強(qiáng)大的 2D 圖形加速、PNG 解碼、JPEG 編解碼引擎，并具有豐富的屏接口、高分辨率 PWM 和多路高精度定時(shí)器，可以處理各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)控制；支持工業(yè)寬溫、高可靠性、高開(kāi)放性，可廣泛應(yīng)用于工業(yè) HMI、網(wǎng)關(guān)、串口屏等泛工業(yè)領(lǐng)域，以及智慧城市和智能家居等跨界應(yīng)用。

匠芯創(chuàng) D13x 芯片框圖

D13x系列的產(chǎn)品特點(diǎn)包括支持 RGB565/666/888、LVDS、4-lane MIPI 接口，支持 SRGB/I8080/QSPI 屏接口，最大分辨率 1366x768@60fps，以及顯示輸出接口均支持展頻功能等。該系列需處理大量音視頻等多種媒體數(shù)據(jù)，以及管理極其豐富的接口和外設(shè)，同時(shí)還要滿足工業(yè)級(jí)的實(shí)時(shí)性和溫度范圍的復(fù)雜控制器的要求，因此其核心處理器需要兼顧實(shí)時(shí)性、管理與調(diào)度能力、計(jì)算性能。

玄鐵 E907的主頻達(dá)到 480MHz，具有強(qiáng)大的管理能力和迅速的調(diào)度處理能力，同時(shí)針對(duì)總線控制和 I/O 訪問(wèn)進(jìn)行了深度優(yōu)化，有效降低了訪問(wèn)延遲，顯著提升了實(shí)時(shí)性，使 D13x 系列的實(shí)時(shí)控制特性顯著優(yōu)于同儕。為了支持匠芯創(chuàng)自研的多個(gè)不同媒體處理引擎，玄鐵 E907 處理器發(fā)揮了 RISC-V 架構(gòu)特有的指令集擴(kuò)展能力，在通用指令以外還提供了 DSP 指令等擴(kuò)展指令，不僅極大地提升控制精度，而且還可以對(duì)媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助計(jì)算，使 D13x 能夠?qū)崿F(xiàn)更為流暢、高效的人機(jī)交互，全面提升了用戶的使用體驗(yàn)和控制能力。

搭載玄鐵 E907 處理器

高算力和定制指令優(yōu)勢(shì)

支持 M6800 系列成為工業(yè)控制的強(qiáng)勁 “大腦”

針對(duì)泛工業(yè)領(lǐng)域尤其是許多新興應(yīng)用中廣泛存在的大量邊緣計(jì)算需求，匠芯創(chuàng)開(kāi)發(fā)了 M6800 系列工業(yè)控制器，它們是專(zhuān)為諸如伺服電機(jī)、變頻器、PLC、機(jī)器人、光伏能源以及數(shù)字電源等工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)控制器。

匠芯創(chuàng) M6800芯片框圖

玄鐵 E907 處理器支持 500MHz 高主頻以及內(nèi)核原生支持的雙精度浮點(diǎn)（FPU）運(yùn)算，為 M6800系列提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)算力；同時(shí)，通過(guò)與玄鐵團(tuán)隊(duì)合作利用擴(kuò)展指令硬件支持 DSP 運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了超高速硬件電流環(huán)（HCL）與三角函數(shù)（cordic）等硬件加速器；這些計(jì)算單元配合充足的片上存儲(chǔ)，使 M6800 系列在處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和控制任務(wù)時(shí)效率顯著提升，能夠支持各種復(fù)雜算法和迅速響應(yīng)各種復(fù)雜指令，確保系統(tǒng)的高性能、高可靠性和強(qiáng)穩(wěn)定性。玄鐵 E907 處理器具有強(qiáng)大穩(wěn)定的管理與調(diào)度能力，支持M6800 片上各個(gè)單元的流暢管理，包括大容量 SRAM（1MB）與 Flash（2MB），32KB I/D Cache 與 128KB I/D TCM；基于 PWM 等技術(shù)的高精度控制，及對(duì)總線、各種接口以及豐富的外設(shè)進(jìn)行高效且精準(zhǔn)的管理，進(jìn)一步確保了工業(yè)控制所需的實(shí)時(shí)性和高精度。

玄鐵 E907 處理器

為下一代智慧工業(yè)提供全“芯”動(dòng)能

玄鐵 E907 處理器是一款 32 位 RISC-V 處理器，兼容 RV32IMA [F][D] C [P] 指令集，提供可觀的整型性能以及高能效的浮點(diǎn)性能，可支持通用指令、DSP 指令和 Vector 指令等。其中 DSP 指令在精確控制場(chǎng)景中，對(duì)產(chǎn)品性能提升效果顯著。在電機(jī)控制過(guò)程中，DSP 指令能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，確保電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性。此外，E907 處理器對(duì)總線訪問(wèn)的延遲和實(shí)時(shí)性進(jìn)行了大幅優(yōu)化，這對(duì)于實(shí)時(shí)控制至關(guān)重要。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中，實(shí)時(shí)控制的準(zhǔn)確性和及時(shí)性直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，E907 處理器的這些特性保障了生產(chǎn)線的穩(wěn)定高效運(yùn)行。

玄鐵 E907 系統(tǒng)應(yīng)用框圖

匠芯創(chuàng)創(chuàng)始人王大志表示：“我們?yōu)?D13x 和 M6800 兩個(gè)不同的產(chǎn)品系列都選擇了玄鐵 E907 處理器。在產(chǎn)品選型階段發(fā)現(xiàn)，玄鐵的整體規(guī)劃與匠芯創(chuàng)的產(chǎn)品路線圖高度契合，玄鐵從高性能產(chǎn)品切入市場(chǎng)的策略，符合匠芯創(chuàng)的創(chuàng)新策略和產(chǎn)品定位。在運(yùn)行 CPU 代碼基準(zhǔn)測(cè)試環(huán)節(jié)，玄鐵 E907 測(cè)試結(jié)果相當(dāng)突出并展現(xiàn)了卓越的運(yùn)算處理能力。而在內(nèi)存訪問(wèn) I/O 性能方面，E907 同樣表現(xiàn)卓越，數(shù)據(jù)讀取與寫(xiě)入速度更快，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性也更高，這使得整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度與運(yùn)行效率都得到極大提升。在產(chǎn)品本身性能與生態(tài)維度方面，玄鐵 E907 還展現(xiàn)出了多種顯著優(yōu)勢(shì)，使我們能夠用它來(lái)支持不同的產(chǎn)品系列去滿足不同的市場(chǎng)需求，而市場(chǎng)對(duì)我們這些產(chǎn)品產(chǎn)生的積極反饋已證明這是正確的選擇。”玄鐵團(tuán)隊(duì)高級(jí)技術(shù)專(zhuān)家盛仿偉補(bǔ)充道：“玄鐵致力于 RISC-V 架構(gòu)在多領(lǐng)域多場(chǎng)景的創(chuàng)新探索，已推出多款處理器滿足智算、功耗、性能、安全等多方面的需求，我們期待能夠與匠芯創(chuàng)等更多伙伴協(xié)同為工業(yè)級(jí)應(yīng)用提供更多全方位的解決方案。”

RISC-V就現(xiàn)在

隨著智能化的廣泛普及和邊緣計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展迭代，工業(yè)控制器芯片市場(chǎng)正在通過(guò)快速變革迎來(lái)巨大的新機(jī)遇；RISC-V 架構(gòu)作為新興力量，為行業(yè)帶來(lái)了新的創(chuàng)新發(fā)展動(dòng)力。面向未來(lái)，雙方將繼續(xù)發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)智慧工業(yè)的新一代迭代。我們相信，RISC-V 就現(xiàn)在！