曾经有人扬言，在RISC-V逐渐发展的今天，Arm要小心了。可以说，这几年RISC-V不论是芯片性能，还是生态，发展都极为迅速。

最近一段时间内，64位MPU（Micro Processor Unit）成为RISC-V的新战场。昨日，Microchip正式推出两款基于 RISC-V ISA 的新型多核64位MPU，为这一战场再添一分战火。

付斌｜作者

电子工程世界（ID：EEworldbbs）｜出品

 跨向64位，拥抱高性能 

从32位到64位，本身就是一次性能极限的突破。

一是突破单一程序使用内存的限制，32最大只支持4GB内存，而64位MPU配合使用的LPDDR内存，可以更大了。二是增强处理效率，64位与32位处理器的效率也是不同的，32位一次运算需要4个寄存器，64位只需要2个。

32位RISC-V MPU产品在面临人工智能、机器学习、精度电机控制、4K高清显示等任务下，已经触及边际，随着工业4.0和AI的到来，MPU也要顺应时代趋势而变。

最近一段时间，AI特别火热，RISC-V本身就与AI可以完美的融合。一是RISC-V具有更好的延展性，可以用一个指令集支持从边缘到云端的一切AI需求，不像Arm有不同的指令集；二是RISC-V的可裁剪性，使其可以刚刚好的弹性，来执行AI算力；三是不需要兼容过去的应用，因此实现了效率最大化。

64位RISC-V MPU的出现，无疑填补了RISC-V MPU在高性能计算应用领域的空白，这些产品将会彻底改变未来工业市场的格局。

 国际的先行者 

在Arm领域，国外厂商，德州仪器、恩智浦、瑞萨比较早涉猎64位处理器，这些企业比较早接触PC处理器、手机处理器、汽车SoC。意法半导体、Microchip则比较晚，前者在去年入局，后者在为今年。在RISC-V领域，依然是瑞萨这样的企业走得更早一些。

瑞萨开创先河 

2022年3月，瑞萨电子宣布推出基于64位RISC-V CPU内核的RZ/Five通用微处理器（MPU）——RZ/Five采用Andes AX45MP，可支持 1.0 GHz 的主频，另具备广泛的工业用途。

可以说，瑞萨的尝试开创了行业的先河。彼时，官方表示，基于RISC-V CPU指令集架构（ISA），增强了瑞萨现有基于Arm CPU内核的MPU阵容，扩充了客户的选择，并在产品开发过程中提供更大灵活性。

RZ/Five的外围功能和封装与基于Arm内核的RZ/G2UL产品相兼容，可灵活重复使用经过验证的设计。RZ/Five还采用更小、更紧凑的封装，以更有效地满足复杂度较低的设计。

紧接着，华硕智慧物联网（ASUS IoT）在同年6月，推出搭载瑞萨RZ/Five的Tinker V多功能单板计算机（Single Board Computer，SBC）。

Microchip 紧随其后 

2024年7月10日，Microchip推出两款64位RISC-V MPU——PIC64GX 系列和PIC64-HPSC。

智能边缘通常需要具有非对称处理功能的64位异构计算解决方案，以便在具有安全启动功能的单处理器集群中运行Linux、实时操作系统和裸机。Microchip的PIC64GX 系列采用具有非对称多处理（AMP）和确定性延迟的64位RISC-V四核处理器，可满足中端智能边缘计算需求。PIC64GX MPU是首款具有AMP功能的RISC-V多核解决方案，适用于混合关键性系统。它采用四核设计，具有支持 Linux 的中央处理器（CPU）集群、第五微控制器级显示器和2 MB灵活的二级缓存，运行频率为625 MHz。PIC64GX系列引脚与Microchip的PolarFire SoC FPGA器件兼容，为嵌入式解决方案开发提供了极大的灵活性。

作为 Microchip首批64位产品之一，PIC64高性能航天计算（PIC64-HPSC）系列也即将推出。这些太空级64位多核 RISC-V MPU旨在将计算性能提高100倍以上，同时为航空航天和防御应用提供前所未有的耐辐射和容错能力。美国国家航空航天局喷气推进实验室（NASA-JPL）于2022年8月宣布选择Microchip开发HPSC处理器，作为该实验室推进商业合作努力的一部分。PIC64-HPSC系列代表着NSAS-JPL以及更广泛的防御和商业航空航天产业进入了自主空间计算的新时代。

数据处理，特别是与自主性、人工智能、机器学习相关的数据处理，正在转向专注于后传感器处理的节点。在此类处理应用中，嵌入式 MCU 类处理器可以提高实时性能。但增加对 Linux 等常见操作系统的支持可以将更多精力转移到软件开发上。Microchip的新型MPU提供了一种替代方法，可以避免依赖多个处理器来完成任务。

一方面，设计人员能够按需灵活调配计算资源，无需经历繁琐的硬件重新开发流程。在多核处理器架构下，开发人员能够在一个芯片内同时执行确定性与非确定性的计算任务，并且享有根据每个应用程序需求动态调整资源分配的额外优势。例如，若某一项目因实时处理需求而需提升吞吐量，开发人员可迅速作出决策并调配内核资源以高效完成任务。

另一方面，系统设计师在规划主机功能时，需明确考虑吞吐量与内存需求。面对实时工作负载，设计师将面临这样的问题：“我所期望的吞吐量是多少？我又需要多少内存支持？”多核处理器单元（MPU），设计师现能够自主决策并进行资源分区，从而实现对系统的灵活配置。

随着PIC64产品组合的推出，Microchip 已成为唯一一家同时开发全系列 8位、16位、32位和64位单片机（MCU）和微处理器（MPU）的嵌入式解决方案供应商。

 国内不断布局 

国内在MPU市场上开始迅速崛起。此前，大多数厂商产品都比较复杂，能用在PC，也能用在平板、手机，也能用在工业领域，那时候也基本都叫CPU或者SoC。不过，现在这些厂商业务线开始靠近工业领域，布局MPU。

2020年9月28日- RISC-V处理器IP供应商赛昉科技有限公司，发布全球首款基于RISC-V的人工智能视觉处理平台——惊鸿7100。

这款产品，你可以叫它SoC，也可以算作MPU，主要看应用领域是不是工业。该平台是全球首款基于RISC-V集深度学习、图像处理、语音识别、机器视觉为一体的多功能平台，由赛昉科技独立自主开发，可广泛应用于自动驾驶、智能无人机、公共安全、交通管理、智能家电、视觉扫地机器人、工业机器人等智能应用领域。

此后，赛昉又推出了昉·惊鸿7100的升级版本——昉·惊鸿7110。它具有高性能、低功耗和高安全性的特点。相比于第一代版本，由64位RISC-V双核处理器升级为RISC-V四核处理器，主频由1.2GHz升级为1.5GHz，提供更为丰富的高速接口，集成GPU使其拥有更强的图像渲染能力。

全志：全球首颗玄铁IP产品

2021年4月15日，全志科技宣布推出D1处理器，其是全球首颗量产的搭载平头哥玄铁906 RISC-V的应用处理器，为万物互联AIoT时代提供了新的智能关键芯片。

全志科技D1开源开放高效的特性为AIoT多种差异化应用的诞生，提供了稳定的技术支撑和可持续性，满足了用户对于技术供应链自主可靠的长期需求，也将在未来各类AIoT碎片化定制产品中大显身手。

全球范围内RISC-V阵营正在快速壮大，依托全志科技在技术实现和客户服务上的长期实践经验， 全志科技D1丰富的生态体系还可帮助用户快速设计、快速迁移、快速应用，完善的服务将全方位解决用户在实践过程中遇到的各类问题。在提供芯片的同时，全志科技还将为客户同时提供自研的Tina软件系统和开源的Fedora系统。

方寸微：融合多个概念

2023年2月，方寸微宣布历时两年研发的安全MPU芯片TIH64Vx690回片并成功点亮，这标志着方寸微“从安全扩展至通用”产品转型战略取得阶段性成果，同时也预示着国内首颗基于RISC-V的安全MPU隆重登场。

该芯片产品采用芯来科技RISC-V 600系列国产64位RISC-V处理器内核，开国产芯片之先河，将MPU、安全、RISC-V等关键词进行了融合：首先，它是一颗具备较强通用性的MPU；其次，它内置硬件组件保证信息安全及功能安全并与AP集成在一颗芯片内；再次，选用全国产RISC-V核，且可运行Linux。除此之外，T690还能够在某些领域以高性能MCU形态存在，作为对MPU形态的补充。

T690架构框图

匠芯创：也使用玄铁IP

广东匠芯创科技有限公司曾展示其基于玄铁RISC-V处理器开发工业MPU MCU方案，包括D21x系列工业级MPU和D13X系列跨界MCU的相关解决方案。

根据平头哥官网显示，玄铁907可应用于MPU（微处理器）、智能语音、导航定位、存储控制等领域。

总之，在这个赛道上，布局的玩家越来越多。可以预见，未来64位RISC-V MPU将会是Arm的竞争者，可能也会出现两种内核并存的情况，届时RISC-V的生态也将会扩大和完善。