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[转贴] 安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新

Tan KW
Publish date: Wed, 06 Jul 2022, 07:37 PM
Tan KW
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安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新

智东西(公众号:zhidxcom)
作者 | 心缘
编辑 | 漠影

智东西7月6日报道,刚刚,中国最大的芯片IP设计与服务供应商安谋科技,举办了其新管理层上任后的第一次公开发布活动。

活动主角是其“星辰”和“玲珑”系列的新一代处理器IP产品,均由安谋科技本土团队研发,“星辰”STAR-MC2面向物联网和汽车电子,性能较比上一代STAR-MC1显著升级;“玲珑”V6/V8视频处理器主要面向手机终端、智能安防、汽车、数据中心、航拍记录仪、电视娱乐等应用场景,提供4K/8K实时编解码视频处理能力。

这也是经历“换帅”风波后,安谋科技向业界掷下的一颗定心丸——本土团队继续投入自研,并且有能力做出性能业界领先的IP产品。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新

▲VPU产品路线图

在芯片设计业,IP何其重要!一个小小的IP核,浓缩了芯片设计的技术精华,是集成电路金字塔顶端的核心要素。绝大部分先进的系统级芯片,均由不同的IP组合而成。

这个掌控芯片设计创新节奏的赛道之中,Arm长期雄踞第一,不仅牢牢掌握移动处理器市场的话语权,还在车载和数据中心领域羽翼渐丰。

也正因此,作为独立运营的本土合资公司,安谋科技在国内芯片产业链的战略地位举足轻重。

一方面,它是向中国生态伙伴提供Arm技术服务的核心枢纽,负责在中国市场开疆沃土;另一方面,它通过持续扩容自研IP版图,塑造属于自有品牌的核心竞争力和造血能力。

尤其在全球技术分岔的背景下,安谋科技的独家授权、独立性和自研业务进展,愈发成为科技产业关注的焦点。其战略走向,将关系到采用Arm技术的芯片设计企业,是否会有后顾之忧。

在管理层换任后,继续航行的安谋科技是否会转换航道?面对建设自主可控供应链的大势所趋,安谋科技自研业务将如何安身立命,并在愈发激烈的半导体IP竞争中不落下风?

值此关键节点,智东西与负责安谋科技自研业务的安谋科技产品研发负责人刘澍(William)进行了深入交流。

一、车规级处理器AI性能提升9倍,玲珑VPU支持实时编解码

上游供应商,必须保持敏锐的嗅觉,才能在愈发激烈的竞争中立于不败之地。

IP研发亦是如此,需要具备高度前瞻性,比芯片设计企业更早预见市场需求。安谋科技产品研发负责人刘澍告诉智东西,在洞察市场趋势后,安谋科技本土团队通常进行深入布局,然后为此深耕细作,研发出能满足客户需求的IP产品。

今日推出的两款处理器IP,均是如此诞生。

中国拥有最大的物联网市场,汽车智能化亦快速兴起,满足车规级功能安全的处理器需求正愈发强劲且持续。这一风向下,2018年组建的安谋科技CPU团队,第二年便推出了首个面向物联网应用的轻量级处理器“星辰”STAR-MC1,迄今已授权50多个客户,集成、设计、流片的项目数超过60个,芯片出货数逾1亿片。

经过近三年打磨,“星辰”系列处理器已拥有成熟的研发体系和交付质量。在此基础上,团队进一步研发出性能更优、支持车规级的“星辰”STAR-MC2,可用于智能物联网、汽车电子等领域。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新▲STAR-MC2处理器概览

“星辰”STAR-MC2基于最新Armv8.1-M架构,不仅拥有更强的AI和DSP处理能力、更高的计算密度和能效比,而且重点优化了物联网及车载设备所需的功能安全和信息安全,将从今年第三季度开始对外授权。

相较STAR-MC1,新一代“星辰”处理器大幅提升了3个技术方向:

计算:通过引入Arm Helium技术,大幅提升其在AI、语音及图像等应用上的数据处理能力:标量计算性能提升45%,矢量计算性能提升2倍,AI处理能力提升9倍;
功能安全:首个本土研发、支持ISO26262标准的嵌入式处理器,最高支持ASIL-D级别;
系统信息安全:改进提升Trustzone技术,兼容软硬一体的Arm PSA平台安全架构方案。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新

像“星辰”这样的计算引擎类IP,通常需求相对明确,追求更高算力、更小面积、更低成本。

相比之下,视频处理等多媒体类IP,需求会更加的复杂。从手机、视频监控、汽车、智能家居、移动设备到云端数据中心等不同细分领域,往往有很多差异化的定制需求。

因此安谋科技本土团队面向视频处理器(VPU)的研发策略,也有一些不同的思路。

安谋科技视频处理器团队成立于2019年,今日发布的“玲珑”V6/V8视频处理器,便是其兼顾通用性和差异化需求的新作。

其中,V6系列适配1-4核,V8系列适配4-8核。客户可以选用不同的硬件配置,少核即可适用于门铃、家用摄像头等小型设备,多核既能满足主流市场对4K/8K超高清摄像头需求,又可以满足数据中心超过200个通道的编解码需求。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新▲“玲珑”视频处理器概览

在具体设计思路上,安谋科技视频处理器团队采用了融合编解码的一体架构设计等,来权衡优化整体系统的成本、功耗和面积,显著节省了存储空间,在更小带宽实现更高品质。

“玲珑”V6/V8处理器的技术亮点包括:

•多核处理架构:单核可支持4K@30fps编码或4K@60fps实时解码,多核可按需配置,性能实现线性扩展,满足多样化性能功耗配置需求;
多重视频编解码器:支持H.264、H.265、VP8、VP9等各种主流超高清视频标准;
集成MMU:提高系统效率并降低系统复杂度;
精准匹配本地市场需求:提供特定视频处理技术功能,支持长参考帧,节省传输带宽并显著提高图像质量。视频后期处理可按任意比率缩小,在不同类型面板上实现最佳的内容显示;
•全面的系统解决方案:针对视频编解码标准复杂多样性的特点,提供配套的多实例、全方位的软件及固件工具,即使芯片生产完成,工程师也可以通过改动固件进行扩展和提升。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新▲“玲珑”V8实现的性能提升

实测结果显示,新一代“玲珑”可支持8K@60fps视频编码及8K@120fps解码能力,并实现HEVC编码质量提升15%。

谈及路线图,安谋科技团队透露将提高下一代“星辰”产品的计算密度和系统安全性,并将在编解码标准支持、应用场景覆盖、产品技术性能、技术支持服务等方面继续提高VPU产品线。

近年来,站在Arm肩膀上的安谋科技,已经凭借日臻成熟的自研IP产品,为芯片设计提供更高的起点,加快国内芯片研发的创新脚步。

二、背靠芯片技术金矿:左手授权,右手自研

安谋科技的故事始于2018年。

这一年,应对呼声渐涨的自主可控声浪,安谋科技作为一家独立运营的合资公司在深圳成立。

安谋科技由中资占股51%,Arm占股49%,全盘接管Arm在国内的所有业务,并独立运营。按照成立时的协议规定,它既拥有Arm在中国市场永久、独家的产品销售权,也能独立自研产品。

安谋科技的独特定位,使其既成为中国市场与Arm国际生态连接的桥梁,又承载起确保本土半导体IP供应稳定安全的重任。

而背靠Arm这座“金矿”,安谋科技的本土化之路,远比其他国内IP供应商更为好走。

论市场地位,Arm是无可争议的全球半导体IP龙头。根据国际市研机构IPnest今年5月发布的全球半导体设计IP报告,2021年Arm以40.4%的市占率稳坐第一,年收入比第二名的两倍还多。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新▲2020~2021年全球半导体设计IP十强(按营收计,来源:IPnest,2022年5月)

论技术领先性,无论是苹果、高通、三星、联发科等芯片巨头研发旗舰手机芯片,还是AWS、阿里云等云巨头自研数据中心CPU,比x86架构更开放的Arm架构都是首选。来自国内外大客户的订单,已成为认证Arm技术实力的绝佳名片。

但从成立起,安谋科技的目标,就不止是做Arm在中国的“销售部”。自研,才是其构建自身长远竞争力的不二法门。

“作为合资公司,我们的根是在中国的。”刘澍告诉智东西,新管理层上任后,安谋科技对自研业务的支持和投入力度进一步加大,“自研IP业务”已经被放在最高优先级。

安谋科技针对国内市场趋势及客户特点进行IP设计,同时考虑到这些IP产品会销往全球,也会兼顾一些国际市场的需求。由本土团队研发的CPU及其他处理器,IP产权均归安谋科技所有,并可反向授权给Arm。据悉,安谋科技自研IP已经支持了超亿颗本土芯片。

安谋科技连推2大自研新品!支持车规级安全,助攻本土芯片创新

面向人工智能、CPU、信息安全、图像信号处理、视频处理等核心研发领域,安谋科技已陆续推出“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU、“玲珑”ISP&VPU等自研成果,向超过100个本土客户授权,有超过30个客户实现了流片和量产。

新管理层上任后,安谋科技接连官宣与自动驾驶芯片独角兽地平线、服务器CPU企业鸿钧微电子、SSD主控芯片服务商忆芯科技、MCU供应商灵动微电子、智能手机芯片供应商瓴盛科技等国产芯片企业的合作。

再加上销售Arm IP,截至2021年底,安谋科技在国内授权合作伙伴超过300家,基于Arm架构的中国芯片累计出货量逾250亿片。

三、守垒中国第一大半导体IP,安谋科技的四重护城河

在刘澍看来,IP产品的成功,不在于获得多少授权费,而在于客户都愿意用,并成为“回头客”。

这对于半导体IP供应商来说,不是一件轻易能做到的事。尽管仅成立四年,但相比纯粹的创业公司,安谋科技显然手中握有更多的筹码,这也构成了它有别于其他本土IP供应商的护城河。

第一道护城河,是立足于Arm全球生态体系。

和Arm的CPU、GPU等异构计算IP组合一样,安谋科技的自研IP产品均融合了Arm的生态体系。以新一代“星辰”为例,“星辰”STAR-MC2虽由本土团队操刀,但贯穿整个研发过程,安谋科技与Arm团队在产品规格定义、开发流程、微架构创新、生态扩展等方面都进行了密切沟通。

这使得“星辰”处理器IP延续了Arm在生态系统、应用程序、工具层上的优势,在指令集、总线协议、调试方法、低功耗设计、标准软件库的支持等方面,均与Arm的技术体系保持一致。

得益于此,客户无论是基于Arm架构体系自行开发设计,还是使用第三方标准IP或软件,都能在星辰处理器平台进行无缝移植和应用,从而有效提高开发速度和成功率,加速产品落地上市。

越早上市,也就意味着越早抢占时间窗口。据智东西了解,“星辰”STAR-MC2处理器不仅满足本土厂商在智能物联网、汽车电子等领域的前沿需求,安谋科技与Arm公司也正持续探讨面向海外市场授权该处理器的计划

第二道护城河,是严控质量关卡。

刘澍说,安谋科技本土团队在开发过程中,始终将质量放在第一位,并严格继承Arm公司的设计方法学及质量管理体系,只有达到Arm质量要求的产品,才能助力客户的产品更好地进入全球市场。

经过这种严苛把控,安谋科技的自研IP产品至今保持着客户全部流片、IP全部正常使用的记录。

第三道护城河,是贴近中国本土客户。

因为植根于中国,安谋科技能够更及时、更深入地捕捉和理解国内客户需求,并在提供高度定制化服务方面具备天然的地理优势,由研发团队直接对接和支持客户,响应速度更快。

在定义新一代“星辰”处理器时,安谋科技本土团队便对市场做了大量的调研和评估,充分听取和发掘国内众多合作伙伴的需求及对应用的理解,基于此进行全面规划,还能针对特定需求,提供一些定制化的功能优化服务。

安谋科技也会基于积累的经验,给客户一些更好的组合方案与建议。“就像菜市场买菜。”刘澍打了个比方,“你不会只买了萝卜,或者只买了西红柿、排骨,我们给客户的建议是这几样搭配起来,这样做菜会更好吃,那样做汤会更好喝。”

第四道护城河,是安谋科技持续扩张的本土研发人才队伍和不断增加的研发投入。

在半导体IP产业,人才是核心竞争力,是决定IP产品质量上限的核心因素。即便近期在Arm全球裁员近千个岗位的背景下,安谋科技本土研发团队仍在稳步扩容。

智东西获悉,目前安谋科技研发团队占比达到85%,研发团队整体规模有望在今年年底扩展到千人左右。接下来,安谋科技还计划进一步加大自研业务线的资源投入和产出。

刘澍告诉智东西,安谋科技正在打造一个面向长期战略服务的研发体系,对长中短期分别布局,既有面向5年技术预研做研究的团队,也有面向2~3年后需求做IP开发的团队,还有团队专注于将安谋科技与Arm的IP整合互补,打造一些面向汽车、大计算等新兴市场的方案和服务。

他透露说,除了今天发布的两款新品外,其他系列的新一代IP产品正在路上。今年下半年,安谋科技将发布面向自动驾驶、智能座舱、ADAS等应用场景的大算力NPU产品。

更长远的,安谋科技计划在后年推出一系列支持更多标准、性能更高的VPU产品。

四、全力以赴,支持Arm架构芯片客户的成功

IPnest报告显示,2021年全球半导体设计IP行业同比增长19.4%,并预测这一市场到2026年将增至110亿美元,复合年均增长率达15%。

由此来看,半导体IP发展态势持续强劲。不过相较下游动辄数百亿美元的各类主流计算芯片市场规模,IP授权则显得没那么能赚钱。

那么未来某一天,安谋科技会不会向下游扩展,做完整的芯片方案?

我们不会跨过边界去直接产出芯片。”刘澍回应说,“作为IP公司,我们会坚守自己边界的底线,积极打造IP和核心技术,加大生态投入,为产业和合作伙伴带来更多技术、创新和服务,与本土芯片设计企业携手成长。”

安谋科技的主要研发团队分布在上海、北京、深圳、成都多地,尽管今年上半年多地遭疫情冲击,安谋团队的本土项目研发依然按时间表如期推进。刘澍说,这背后,安谋科技整个研发团队都付出了更多的努力,并尝试了很多创新的工作方式或协作方式,来弥补疫情的影响。

在此过程中,安谋科技也观察到一些新兴的客户需求。比如关乎数据安全应用的隐私计算,正成为新兴的一个技术方向。

“这恰好是我们在IP层面可以帮忙的。”刘澍说,无论是Arm研发的Armv9架构面向云计算的安全需求引入机密计算等架构革新,还是安谋科技开发的安全类IP,都比新冠疫情发生的时间更早。

安谋科技独立运营四年之间,半导体IP行业变化飞速,不但开源RISC-V加入了指令集架构竞争外,多家创企及传统大公司也开始做处理器IP。

过去两年,新一轮国产CPU创业热潮涌起,刘澍很高兴看到这一趋势,绝大多数做CPU的公司都支持Arm架构,“我们肯定会全力以赴去支持Arm架构的芯片客户的成功。”

据他观察,在储备相对充足资金的前提下,本土CPU芯片公司要想成功,首先离不开一个成熟稳健的生态,其次需要产业链各环节的协同、确保快速出货,最后要确保服务器厂商、汽车厂商等下游客户直接可用,并能给予持续的反馈与迭代。而安谋科技与Arm,恰恰能在提供技术和生态方面给予很好的支持。

刘澍非常认可其他架构存在的价值,百花齐放,才能促进市场良性竞争,稳态发展,促进长期的技术创新,并为国内芯片企业提供更多的选择。

但对于业界出现的重复造轮子、投资过热等现象,他的态度更为理性。“今年,我们感受到投资氛围有点冷却下来了,我反而觉得这是回归正常,让大家可以更加理性地工作。“最终市场不会因投资火热或降温而增减,只要把技术产品打磨好,帮助客户获得市场上的成功,半导体IP供应商的业绩会随着市场扩大越来越好。”

结语:开启国产芯片加速创新之门

“合资公司的模式是深入中国市场的重要举措。”在今年3月接受外媒采访时,Arm新任CEO Rene Haas评价说,“中国市场表现非常好,中国市场的良性发展正面促进着Arm全球的发展。”

根据Arm财报,服务中国客户的安谋科技,贡献了Arm约20%的2021财年总营收。在全球贸易纷争层出不穷、技术“脱钩”愈演愈烈的背景下,半导体已经成为大国竞争的核心地带,而安谋科技的研发及商用进展,验证了其“本土自研+Arm IP授权”的独立运营模式的可行性,亦显现出国际标准技术本土化的产业价值。

如今,中国集成电路产业各环节均在加速发展,争取追赶国际先进水平的时间窗口,一大批本土芯片企业迎来前所未有的发展契机。

在更加包容、开放的产业环境中,安谋科技自研IP+Arm IP的产品组合与方案,可以为芯片设计提供缩短周期、节约成本的引擎,从而使国内芯片企业更加专注于提升核心竞争力的研发工作,加速创新与落地的进程。

 

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