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自2016年開(kāi)始，瑞芯微電子（簡(jiǎn)稱“瑞芯微”）舉辦每年一度的“瑞芯微之春（夏）”技術(shù)開(kāi)發(fā)者大會(huì)，介紹公司最新動(dòng)態(tài)，開(kāi)展廣泛的技術(shù)交流，為對(duì)接下游客戶需求提供了良好的渠道。今年4月23日，以“智享芯未來(lái)”為主題的第四屆瑞芯微開(kāi)發(fā)者大會(huì)在福州舉行，瑞芯微董事長(zhǎng)兼CEO勵(lì)民認(rèn)為，Turnkey的時(shí)代正在逐漸遠(yuǎn)去，瑞芯微將會(huì)與所有的合作伙伴一起共同迎接和建設(shè)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/AIoT的新時(shí)代。

他同時(shí)還公布了瑞芯微根據(jù)世界杯的周期定制的瑞芯微“世界杯”發(fā)展計(jì)劃，其第一個(gè)世界杯計(jì)劃是2002年日韓世界杯，也就是瑞芯微2001年創(chuàng)立到2004年的四年計(jì)劃，當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)重點(diǎn)是復(fù)讀機(jī)/收音機(jī)主控芯片；隨后的2006年“世界杯”計(jì)劃是MP4核心芯片；……今年，他們公布了2018年的“世界杯”計(jì)劃，那就是拓寬跑道，在深耕AP的同時(shí)，發(fā)展光電芯片、MCU、電源、連接芯片，以多產(chǎn)品矩陣迎接產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)/AIoT時(shí)代的來(lái)臨。

圖1：瑞芯微高級(jí)副總裁陳鋒。

對(duì)此，瑞芯微高級(jí)副總裁陳鋒也非常贊同，“在AIoT時(shí)代，終端應(yīng)用將會(huì)很分散，不可能像以前那樣抓住一個(gè)‘爆品’應(yīng)用，因此，我們需要打造一個(gè)產(chǎn)品矩陣來(lái)應(yīng)對(duì)AIoT時(shí)代的挑戰(zhàn)?！?/div>

瑞芯微的“新跑道”

在此次開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，瑞芯微大秀肌肉，展示了他們未來(lái)四年的計(jì)劃和產(chǎn)品規(guī)劃。其中最為重要的改變就是大大拓寬了產(chǎn)品線，與在平板電腦時(shí)代，以AP產(chǎn)品為主線外，還加入了電源管理、無(wú)線連接、MCU和針對(duì)客戶需求的半定制ASIC產(chǎn)品線。此外，還布局了手機(jī)周邊的配套應(yīng)用，在與國(guó)內(nèi)手機(jī)大客戶合作的過(guò)程中，形成了多品類芯片，涵蓋了電源、電池、語(yǔ)音等應(yīng)用；其HDR、夜景、視頻處理等算法在國(guó)內(nèi)部分品牌的旗艦手機(jī)中得到了采用。

圖2：瑞芯微現(xiàn)在的產(chǎn)品線。

負(fù)責(zé)芯片研發(fā)的瑞芯微副總裁李詩(shī)勤表示，“瑞芯微現(xiàn)在的AP，跟大家熟悉的傳統(tǒng)AP是不同的，過(guò)去瑞芯微主要做平板電腦和電視盒子。而未來(lái)的瑞芯微AP將會(huì)主要針對(duì)一些新興市場(chǎng)，比如AIoT行業(yè)應(yīng)用，這里包括新零售、汽車電子、智能安防、工業(yè)控制、智慧商顯等智能物聯(lián)硬件?！?/div>

電源管理芯片，以前主要是跟瑞芯微的AP搭配使用，但現(xiàn)在，已經(jīng)擴(kuò)展到了快充、無(wú)線充電和電池保護(hù)，甚至未來(lái)將會(huì)進(jìn)入電動(dòng)類產(chǎn)品中。

值得一提的是，瑞芯微從去年開(kāi)始布局無(wú)線連接方面的產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)推出單獨(dú)的WiFi產(chǎn)品，計(jì)劃今年會(huì)推出藍(lán)牙和WiFi+藍(lán)牙的Combo產(chǎn)品。

在MCU方面，據(jù)李詩(shī)勤介紹，瑞芯微將會(huì)從低功耗MCU和高壓MCU兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)切入，低功耗MCU產(chǎn)品將會(huì)采用Arm和RISC-V架構(gòu)。

2019年新產(chǎn)品布局

談到芯片設(shè)計(jì)，總是會(huì)繞不開(kāi)工藝節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。在李詩(shī)勤看來(lái)，瑞芯微一直是一個(gè)在工藝上敢于吃螃蟹的公司，他們?cè)?011年就有28nm工藝的芯片進(jìn)行了量產(chǎn)。當(dāng)然，他也強(qiáng)調(diào)瑞芯微雖然追求新工藝，也不“討厭“舊工藝?，F(xiàn)在瑞芯微還有些產(chǎn)品使用的是40nm工藝，這主要還是看功耗和成本的平衡。

圖3：瑞芯微AP芯片產(chǎn)品的工藝演進(jìn)路線。

他舉例說(shuō)，瑞芯微去年開(kāi)始推出了22nm的FDSOI工藝人工智能芯片RK1808和RK3399PRO，在這兩個(gè)平臺(tái)上取得了不錯(cuò)的性能和功耗平衡。

而去年下半年開(kāi)始，瑞芯微著手進(jìn)行了14nm和8nm工藝的研發(fā)，從目前的樣片測(cè)試情況來(lái)看，14nm工藝的產(chǎn)品相對(duì)于目前主流的28nm工藝產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，功耗降低了35%，性能提升了25%左右。今年第四季度，瑞芯微將會(huì)推出一款基于14nm的新一代智能視覺(jué)處理器產(chǎn)品RV1109。

圖4：瑞芯微新一代智能視覺(jué)處理器RV1109主要性能指標(biāo)。

對(duì)于去年下半年開(kāi)始準(zhǔn)備的8nm產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，馬上也要出成果了。那就是預(yù)計(jì)明年第一季度將會(huì)推出的RK3399的下一代產(chǎn)品RK3588。

圖5：瑞芯微新一代旗艦應(yīng)用處理器RK3588的主要性能參數(shù)。

做SoC芯片，還有一個(gè)繞不開(kāi)的核心技術(shù)，那就是IP，瑞芯微憑借著這些年在軟件、算法和芯片設(shè)計(jì)上的積累，全面布局各種IP。

圖6：瑞芯微視頻編解碼IP研發(fā)方向。

首先是視頻編解碼。瑞芯微在最新的視頻編解碼器上，從用戶的主觀感受入手，在細(xì)節(jié)質(zhì)量上做了非常大的提升，包括自適應(yīng)的編解碼，碼率的穩(wěn)定性，以及在超低碼率上的編解碼質(zhì)量等?！坝捎谖覀儾捎昧硕嗪说脑O(shè)計(jì)架構(gòu)，未來(lái)我們將很容易升級(jí)到8K@60FPS的編碼。在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，我們已經(jīng)充分考慮了即將到來(lái)的8K的需求?！崩钤?shī)勤說(shuō)。

在標(biāo)準(zhǔn)方面，除了支持H.265、H.264、VP9、AVS2、AV1等標(biāo)準(zhǔn)外，未來(lái)將會(huì)增加支持AVS3和H.266標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)應(yīng)的新產(chǎn)品是新一代機(jī)頂盒芯片RK3530。

圖7：新一代機(jī)頂盒芯片RK3530主要性能參數(shù)。

其次，在影像及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理IP研發(fā)方向上也有了更新?！皻v時(shí)一年多，通過(guò)我們算法、應(yīng)用和IC設(shè)計(jì)多個(gè)團(tuán)隊(duì)的合作，根據(jù)我們過(guò)去的算法研究經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)品的需求，從頭開(kāi)始定義，精心打造出了最新一代的ISP IP。特別是我們的HDR算法?！崩钤?shī)勤在演講中表示。

圖8：瑞芯微在影像及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理IP方面的研發(fā)方向。

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元上的研發(fā)，瑞芯微也取得了不少的成就。李詩(shī)勤認(rèn)為未來(lái)NPU在AP里面將會(huì)像CPU和GPU一樣不可或缺。“我們自己設(shè)計(jì)的NPU，具有可配置的運(yùn)算能力，從1Tops到8Tops，甚至更高，全部的運(yùn)算單元可擴(kuò)展，可配置。支持INT8/INT16/FP16，能滿足不同的場(chǎng)景應(yīng)用，未來(lái)還會(huì)擴(kuò)展到INT4?！?/div>

此外，瑞芯微還自研了完整的工具鏈，可以兼容市面上流行的可用框架，讓客戶能夠很容易做模型設(shè)計(jì)和訓(xùn)練。李詩(shī)勤表示，未來(lái)瑞芯微將會(huì)對(duì)現(xiàn)在的架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提供面向功能的專用NPU。他解釋說(shuō)，就是讓NPU可以跟影像處理ISP、視頻編解碼器等進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接。

這些IP將會(huì)集成進(jìn)RV1108、RV1109，以及RK3530產(chǎn)品內(nèi)。

圖9：電源芯片技術(shù)發(fā)展方向。

李詩(shī)勤認(rèn)為，電源芯片是瑞芯微除了AP之外，非常重要的一個(gè)產(chǎn)品線。到目前為止，其電源芯片出貨量已經(jīng)超過(guò)1億顆，其中快充控制芯片RK825超過(guò)了5千萬(wàn)顆，不良率低于20ppm。

陳鋒也認(rèn)為電源芯片是瑞芯微非常有成長(zhǎng)潛力的一個(gè)產(chǎn)品線，除了原有的跟AP配套之外，瑞芯微在應(yīng)用方向上進(jìn)行了比較大的拓展，“將會(huì)有電池管理、快充、無(wú)線充電、系統(tǒng)整合的電源方案，包括結(jié)構(gòu)光的電源管理，屏下指紋電源管理等。其中有些產(chǎn)品正在工程送樣中?！?/div>

未來(lái)，瑞芯微電源芯片的發(fā)展方向有兩個(gè)：一是大功率，一是低功耗。大功率電源芯片，支持正負(fù)36V電壓輸出。目前已經(jīng)設(shè)計(jì)好的有正負(fù)15V電壓輸出，還有利用多相并聯(lián)技術(shù)去設(shè)計(jì)大電流的產(chǎn)品，最高可以達(dá)到12A。

低功耗MCU產(chǎn)品線，自然少不了低功耗電源模塊的支持。目前瑞芯微微安級(jí)待機(jī)功耗的DCDC產(chǎn)品和納安級(jí)待機(jī)功耗的LDO產(chǎn)品。

圖10：瑞芯微無(wú)線連接技術(shù)研發(fā)路線。

在無(wú)線連接芯片方面，瑞芯微目前有支持WLAN 802.11.b/g/n的RK912，已在小批量出貨中了。還有即將推出的無(wú)線MCU芯片RK2206，將主要面向低端語(yǔ)音控制和IoT應(yīng)用。預(yù)計(jì)明年將會(huì)有更多的集成了WiFi和藍(lán)牙的MCU芯片上市。

圖11：瑞芯微新產(chǎn)品RK2206主要參數(shù)及量產(chǎn)時(shí)間。

圖12：瑞芯微的低功耗MCU技術(shù)研發(fā)方向。

對(duì)于MCU產(chǎn)品線，瑞芯微從超低功耗MCU切入，在工藝平臺(tái)上，使用22nm FDSOI工藝的MCU芯片電壓低至0.5~0.65V，“考慮到性價(jià)比，我們也會(huì)采用40nm ULP工藝，在該工藝平臺(tái)下，電壓低至0.8V，待機(jī)功耗可以做到跟22nm相同的數(shù)量級(jí)?！崩钤?shī)勤在演講中表示。

為了獲得超低功耗，瑞芯微的MCU產(chǎn)品采用了智能功耗控制技術(shù)，及自適應(yīng)的時(shí)鐘關(guān)斷和電流關(guān)斷技術(shù)，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，來(lái)減少跟外界數(shù)據(jù)的頻繁交換，大大降低系統(tǒng)的功耗。此外，在22nm工藝下有一個(gè)體偏置（Body Bias）的智能控制技術(shù)。“我們?cè)诮衲甑囊恍┬酒?，已?jīng)采用了。與不使用體偏置技術(shù)相比，使用后，操作電壓低于0.5V，動(dòng)態(tài)功耗降低接近40%，總功耗降低35%?！崩钤?shī)勤指出。

圖13：瑞芯微高壓MCU研發(fā)方向。

在高壓MCU研發(fā)方向上，“55nm BCD工藝是我們未來(lái)的選擇方向，選擇該工藝的原因是它有比較好的功耗和成本優(yōu)勢(shì)?！崩钤?shī)勤解釋說(shuō)。

未來(lái)

在本次技術(shù)開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，瑞芯微董事長(zhǎng)兼CEO勵(lì)民在最后對(duì)瑞芯微的未來(lái)發(fā)展做了展望，他表示，瑞芯微將會(huì)秉持開(kāi)放合作的態(tài)度，與合作伙伴一起做好產(chǎn)品。堅(jiān)持在“大音頻、大感知、大視頻和大軟件”領(lǐng)域不斷推進(jìn)，爭(zhēng)取做出世界一流的產(chǎn)品。如果客戶愿意做出世界一流的終端產(chǎn)品，瑞芯微也很愿意一直陪伴。

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