核芯达：RISC-V CPU在高端市场的未来已来

集微网消息（文/杜莎） 2022年11月7-8日，“2022张江汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子交流会”在上海张江科学会堂隆重举行。本次会议以“智链未来 本立而道生”为主题，由上海市经信委、浦东新区科经委、自贸区张江管理局指导，《中国汽车报》社主办，张江高科、爱集微、浦东新区投资促进二中心承办，中国能源汽车传播集团支持。

在7日举行的“ADAS与自动驾驶”专场，北京核芯达科技有限公司（简称：“核芯达”）系统平台部技术总监余方玉发表了题为《从自动驾驶看高性能CPU的特性需求》的演讲。

余方玉谈到，RISC-V CPU在中低端市场的应用已趋于成熟，目前正在走向高端市场，涵盖自动驾驶、移动端应用、云服务/云计算等领域，“可以说，RISC-V  CPU在高端市场的发展，未来已来，将至已至。”

例如，在云服务/自动驾驶领域，Linux Kernel于2017年就合入了第一笔RISC-V提交；在手机应用端，Android AOSP 10月初合入第一笔RISC-V修改；在人工智能领域，Google在10月发布基于RISC-V架构的AI推理KataOS；在自动驾驶领域，Mobileye下一代自动驾驶芯片使用RISC-V架构CPU（自动驾驶）。

具体到自动驾驶应用中，通常CPU硬件要求具备异构设计、多集群、功能安全、硬件多线程、硬件虚拟化等特性，以更大程度地实现性能可扩展，构建差异化产品。

针对自动驾驶芯片对CPU的要求，核芯达的RISC-V CPU可以支持硬件多核多线程、功能安全、异构、多集群、硬件虚拟化。

究竟什么是硬件多线程呢？余方玉解释道，由于存在PilpLine Bubbles，单线程CPU中的整个PipeLine利用率不高；而CPU通过SMT技术，两个线程复用PipeLine，当一个线程处于PipeLine阻塞状态时，另外一个线程可以复用计算单元，有效提升PipeLine利用率，吞吐量大幅度提升。

对于硬件多线程对自动驾驶的好处，余方玉以一个使用了8颗摄像头，3颗激光雷达和8颗毫米波雷达的感知方案为例来进行了CPU使用的拆解。

余方玉表示，其中一个摄像头的任务最高能占用84%左右的CPU的算力；一个激光雷达的任务会占用45%左右的CPU的算力；一个毫米波雷达会占有25%左右的CPU算力。自动驾驶的方案除了传感器的任务以外，还有多传感器融合的算法、规控的算法，还有辅助的任务，如果加在一起考虑系统的消耗，做这个方案要配置16颗左右高性能的CPU，对于没有硬件多线程的CPU架构，16颗CPU就是16个核，对于有硬件多线程的CPU架构，一个核里面是两个硬件线程，16颗CPU就可以用8-10个核来组成。因此，有硬件多线程的CPU不管是在功耗上还是面积上，它的优势都是更明显，功耗更低，面积更小。

除此之外，硬件多线程对于自动驾驶算法的加速，也有明显的优势。余方玉表示，核芯达做过一个统计，在自动驾驶方案里，包含了至少40个以上自动驾驶相关的算法。例如，自动驾驶中的车体或者物体位姿变换的算法，核芯达用在8核16线程的平台上，它最高能带来10倍以上的性能提速，数据量越大提速越快。针对自动驾驶中的物体跟踪的算法，把这个算法应用在20核40线程的平台上，和单线程对比带来将近30倍的性能提升。

余方玉指出，对于自动驾驶芯片而言，功能安全是刚需。核芯达的RISC-V CPU符合ASIL B到D的安全合规性，能提供安全流程和工作成果的证据与文件，同时，开发流程遵循合规性的方法学，包括功能安全管理流程与开发中的功能安全/功能安全管理。

要打造一个满足以上功能的CPU，离不开一个资深团队长期的积累，多个版本的迭代。在人才梯队方面，核芯达拥有工作15-20年的核心技术“掌舵手”，包括SoC架构设计专家、CPU指令集专家、CPU架构专家、编译器专家、系统架构专家、功能安全专家。

“正是基于强大的人才团队，在技术层面，我们有能力完成公司新产品开发，并帮助客户快速实现量产落地。”余方玉强调道。

7日举行的系列专场分论坛内容丰富多元，纵深打通产业链，涵盖智能座舱及人机交互、感知、智能底盘、ADAS与自动驾驶、软件定义汽车、汽车电子部件与车规级芯片等多个热点领域，同时还包括全球汽车电子分析师大会，汽车投融资论坛、芯力量路演专场等众多精彩环节，打造行业交流分享的思想盛宴。

在8日举办的主峰会上，国内外知名整车制造企业、汽车零部件制造厂商、集成电路企业等公司高管齐聚一堂，共话汽车新能源化、智能网联化等给企业带来的机遇和挑战，对汽车供应链关系重塑的思考，汽车半导体的未来展望以及中国汽车产业链的发展趋势等热点议题。