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今年三星的半导体部门已经开始尝试一些大的飞跃,其运用于Galaxy S7旗舰的
Exynos 8890
处理器,首次采用了自主定制的
CPU
内核
M1
。现在来看,三星正计划扩大芯片定制开发的实力,因为日前根据业内人士透露的消息了解,三星设备解决方案(
Device Solution
)事业部正在为研发
32
位的
MCU
微控制器定制一种
CPU
内核,并且似乎是以可穿戴设备或物联网市场为目标。
据称,三星研发中的这个CPU内核基于开源的
RISC-V
指令集架构,而不是我们常见的
ARM
架构(例如三星旗舰机长期所用的
ARMv6-M
最新的
ARMv8-M
架构)。这就意味着,三星不必支付
ARM
授权许可费。更进一步来说,三星的
CPU
战略目标正在发生转变,从之前获取
ARM Cortex CPU
核心授权定制转变为完全自主设计。
流言还表示,三星自主 MCU研发目前仅限于一定范围晶体管数量,大概是
10000
到
20000
这个区域。正常来说,只要小于
20000
的晶体管数量,就能够使
MCU
核心保持与
ARM Cortex-M0
相近的功耗了。
ARM
的
M0
和
M0+
定位超低功耗核心,提供一定的
32
位性能,但足够用于打造最低成本的
8
位
AVR
组件。这就表明,虽然
2013
年三星将其
8
位微控制器业务出售给了
IXYS
,但仍可能再次启动,做好进军低功耗物联网领域的准备。
匿名人士表示,“虽然我们不清楚三星的
RISC V
核心与
ARM
相比是否具有竞争优势,但是我们对三星的举动十分感兴趣,因为三星有自行定制
CPU
核心的能力以及实际运用到移动
AP
处理器的经验。”
RISC-V处理器架构由加州大学伯克利分校开发,提供免费
BSD
许可,重点是已收到了一批重大科技公司的支持,其
RISC V
基金会正是由包括谷歌、高通、
IBM
和
NVIDIA
在内的大企业支持,并提供免费的编译器和开放的
ISA
开发环境。事实上,
NVIDIA
和高通已经在使用
RISC-V
架构开发自己的物联网处理器和
GPU
内存控制器。
尽管RISC-V架构可能无法提供与同类架构相同的性能速度,或者与
ISA
总线成熟的兼容性,但是无需授权使用费以及费用超低这些特点,导致其依然是微处理器开发中相当有吸引力的选择之一。
此前三星曾表示,2016年上半年已经开始研发微控制器,因此第一枚商业化的芯片有可能在明年某个时候亮相。
开源的处理器架构
RI
SC-V
IoT(
Internet of things
,物联网)做为下世代的产业应用,欲借着在现有的设备中加入微型电脑,将所有东西连上网路来创造新的应用。然而,现行的微型电脑价格依然过高,拖慢
IoT
的发展。其中,在整个微型电脑架构中,最贵的非
CPU
莫属了。
现在的IoT 市场,大多考虑采用
ARM
架构的
CPU
。虽然相较于其他的处理器平台,
ARM
的授权相对灵活,但对
IoT
厂商来说价格仍偏高,使得行动
CPU
的成本价格迟迟降不下来。因此,现行市场急需低成本且稳定的新架构。于是,
RISC-V
,做为开源的新架构, 跃上舞台。
在CPU 中,指令集架构(
Instruction Set Architecture
,
ISA
),扮演着重要的角色,
ISA
是电脑的基础,整个系统皆顺其而生。此外,
ISA
会影响作业系统的种类以及软体的支援程度,因此,每个
ISA
皆有各自的生态。那么市场上常见的
ISA
有哪些呢?
现行市场主流的指令集架构,能见度最高的就属X86 和
ARM
,
X86
由
Intel
主导,也是目前个人电脑的主流,
ARM
则是采用授权的方式释出,在行动装置崛起后,在手机、平板等各式嵌入式系统中广为使用。其他
ISA
在这种状况下可说是愈来愈少见了。
然而,X86 和
ARM
的专利被少数几家把持住,厂商需要付出高额的授权费才能使用
ARM
,
X86
甚至不授权给予其他厂商使用。在物联网装置都需要内建微型电脑来运作下,为
ISA
授权金垫高的成本就造成了另一种阻碍。
避免授权金突围,RISC-V 登场