? ? ? ?剛剛結(jié)束的2023年2月對(duì)于方寸微注定是一個(gè)極具里程碑意義的月份：方寸微歷時(shí)兩年研發(fā)的安全MPU芯片TIH64Vx690（下文簡(jiǎn)稱(chēng)T690）回片并成功點(diǎn)亮，這標(biāo)志著方寸微“從安全擴(kuò)展至通用”產(chǎn)品轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略取得階段性成果，同時(shí)也預(yù)示著國(guó)內(nèi)首顆基于RISC-V的安全MPU隆重登場(chǎng)。

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? ? ? ?MPU（Micro Processor Unit）中譯名微處理器，一般指具有較強(qiáng)計(jì)算能力、集成了較多硬件資源、可在片上運(yùn)行Linux等富操作系統(tǒng)的芯片，在一些場(chǎng)合也被稱(chēng)作SoC（System onChip）。受益于豐富的片上軟硬件資源，MPU具有很強(qiáng)的通用性，可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，猶如瑞士軍刀一般。MPU研發(fā)周期較長(zhǎng)，技術(shù)門(mén)檻較高，資金投入較大，市面上的產(chǎn)品多由一些國(guó)內(nèi)外大廠如NXP、Marvell、海思等基于ARM研制。近幾年也有國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)始研發(fā)基于RISC-V的MPU。

? ? ? ?安全包含信息安全（Security）和功能安全（Safety）兩個(gè)維度，前者以密碼技術(shù)為底座保證數(shù)據(jù)的完整性、機(jī)密性、不可否認(rèn)性，并衍生出一整套的安全體系，后者側(cè)重系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠不出錯(cuò)。國(guó)內(nèi)安全芯片呈現(xiàn)明顯的分立特征，表現(xiàn)之一是Security芯片無(wú)Safety，Safety芯片無(wú)Security，表現(xiàn)之二是芯片多為從器件，往往需搭配其他的主處理器AP方可形成完整的安全解決方案。

? ? ? RISC-V近幾年大火，優(yōu)勢(shì)明顯，此處不再多言。T690開(kāi)***之先河，將MPU、安全、RISC-V等關(guān)鍵詞進(jìn)行了融合：首先，它是一顆具備較強(qiáng)通用性的MPU；其次，它內(nèi)置硬件組件保證信息安全及功能安全并與AP集成在一顆芯片內(nèi)；再次，選用全國(guó)產(chǎn)RISC-V核，且可運(yùn)行Linux。除此之外，T690還能夠在某些領(lǐng)域以高性能MCU形態(tài)存在，作為對(duì)MPU形態(tài)的補(bǔ)充。

二、T690簡(jiǎn)介

? ? ? ?T690采用AMP雙核架構(gòu)內(nèi)置國(guó)產(chǎn)64位RISC-V核，主核可運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)承接豐富的軟件生態(tài)，從核可運(yùn)行Baremetal固件實(shí)現(xiàn)高實(shí)時(shí)性任務(wù)處理，主從核主頻默認(rèn)均為800MHz，最高可達(dá)1GHz。芯片具備強(qiáng)信息安全屬性，內(nèi)置HSM提供極速的密碼運(yùn)算與安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，符合國(guó)密二級(jí)及EAL5+要求；內(nèi)置PMP和IOPMP組件實(shí)現(xiàn)片上資源隔離及權(quán)限保護(hù)，提供TEE功能。芯片具備適度的功能安全屬性，通過(guò)內(nèi)存ECC、總線CRC、Lock-Step安全島等機(jī)制保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

? ? ? ?T690支持PCIe3.0、USB3.0、SerDes等超高速串行通信接口。PCIe3.0支持EP和RC模式，且EP模式支持SR-IOV虛擬化；USB3.0支持主從模式；SerDes有效傳輸帶寬2.5Gbps，可直接驅(qū)動(dòng)外部光模塊。以太網(wǎng)資源方面，T690支持2個(gè)千兆MAC、2個(gè)百兆MAC，片上集成1路千兆PHY，并支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議硬件加速功能。中低速外設(shè)接口資源方面，T690支持多路SDIO、USB2.0、UART、CAN、SPI、I2C、ISO7816、LCD、I2S、GPIO等中低速I(mǎi)O和ADC、DAC接口，滿足中低速通信、現(xiàn)場(chǎng)采集、現(xiàn)場(chǎng)控制等要求。

T690架構(gòu)框圖

三、T690典型應(yīng)用

? ? ? T690搭載完善的軟件開(kāi)發(fā)包（SDK）以供二次開(kāi)發(fā)。SDK涵蓋Linux和Baremetal兩種軟件開(kāi)發(fā)形態(tài)，開(kāi)發(fā)者可以按需選擇部署Linux還是Baremetal，按需選擇部署至主核還是從核，按需選擇是否開(kāi)啟軟件層面的異構(gòu)雙核（主核Linux從核Baremetal）等。靈活部署的SDK保障了T690應(yīng)用的多樣性，下圖是T690的一些典型應(yīng)用場(chǎng)景?？梢钥闯?，MPU、安全、RISC-V這三大關(guān)鍵詞并不總是同時(shí)有效，這正是T690應(yīng)用多樣性的直觀體現(xiàn)。

T690典型應(yīng)用場(chǎng)景

? ? ? 以典型應(yīng)用“工業(yè)控制網(wǎng)關(guān)”為例略加剖析，可以一窺T690如何在各應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮作用。T690在網(wǎng)關(guān)中扮演核心處理器的角色，從核負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制，主核負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)加密、協(xié)議轉(zhuǎn)換、人機(jī)交互等。T690片內(nèi)資源豐富，甚至可以片內(nèi)自帶DDR，因此絕大多數(shù)戲份都在T690芯片內(nèi)部上演，電路板上僅需外接少許其他組件即可實(shí)現(xiàn)整機(jī)產(chǎn)品。

T690如何用于場(chǎng)景（本例為工業(yè)網(wǎng)關(guān)）

四、正式開(kāi)跑

? ? ? ?芯片點(diǎn)亮只是代表著階段性成果。點(diǎn)亮之后，方寸微研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)馬不停蹄地對(duì)T690展開(kāi)了全面的調(diào)測(cè)，保證芯片的功能指標(biāo)、性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，開(kāi)發(fā)板和SDK也正在緊鑼密鼓地進(jìn)行優(yōu)化，beta版本預(yù)計(jì)3月底與廣大客戶見(jiàn)面。屆時(shí)，芯片的技術(shù)資料、軟件代碼等都會(huì)以完全開(kāi)放的形式對(duì)開(kāi)發(fā)者呈現(xiàn)。

? ? ? T690，國(guó)內(nèi)第一顆支持Linux系統(tǒng)，面向高安全、高可靠場(chǎng)景的64位車(chē)規(guī)級(jí)AMP多核架構(gòu)RISC-V安全MPU產(chǎn)品，現(xiàn)正式向全球發(fā)售。