RISC-V架构国产芯片再迎超强玩家：方寸微电子

塞巴斯蒂安

2021年12月17日，首届滴水湖中国RISC-V产业论坛在上海临港滴水湖皇冠假日酒店举行，来自全国各地的RISC-V“玩家”汇聚于此，共同探讨推动国产RISC-V芯片快速产业化落地和应用创新的可能。RISC-V自面世以来，就凭借其开源优势、更好的性能等，备受行业关注。风口当前，作为行业老兵，方寸微电子凭借其技术、产品等优势，率先突围，成为国产RISC-V的“黑马”之一。

图1：方寸微电子展台

一、自主创芯，多方位填补国产芯空白

今年以来，“缺芯潮”席卷各大领域，半导体企业和供货商普遍面临备货不足的局面，对芯片技术自主可控的迫切需求使该领域的相关企业进行不断尝试和突破，芯片国产化的浪潮掀起，而要实现国产替代，关键在于企业是否具备自主造芯的能力。

方寸微电子成立于2017年，作为网络安全SoC处理器的核心供应商，其在集成电路架构设计、安全密码算法、核心技术自主可控、大规模量产及品质管控等综合能力上具有国内领先的优势，目前公司产品已大量商用于各类信息安全终端。

论坛活动期间，方寸微电子展出了多款基于RISC-V自主研发的安全芯片产品，其中的T680和T630备受青睐。据介绍，T680高端密码处理器芯片是由方寸微电子自主开发的新一代SoC国密主控安全芯片，具有功能丰富、性能强劲、功耗低、安全性高等特点。可广泛应用于加密SSD固态盘、网络链路加密终端、VPN安全网关、IPSec安全网关、USB安全网卡、SATA密码卡等安全领域产品，也可以应用于USB3.0转MUXIO、USB3.0转SATA3.0、SATA3.0 转SATA3.0桥、SATA3.0转GMAC、USB3.0转GMAC等各种高速接口转换领域。

该芯片集成国产32位高性能RISC CPU，可支持USB3.0、SATA3.0、GMAC、eMMC5.1等多种超高速接口，并集成多种国密算法（如SM2、SM3、SM4），可满足信息安全领域需求；同时支持国际标准AES加密算法及ECC算法，可应用于全球通用安全市场。

另一款T630高速USB3.0接口控制器芯片则是方寸微电子自主研发的USB3.0超高速控制器，其具有功能丰富、性能强劲、扩展性强等特点，可广泛应用于视频采集卡、视频会议摄像头、监控摄像头、数字摄录机、工业照相机、测量和测试设备、医疗成像设备、打印机、扫描仪、指纹采集终端等众多电子产品。

该芯片集成国产32位高性能RISC CPU，支持USB3.0、MUXIO、I2C、SPI、UART等多种接口，可快速在嵌入式主板上与FPGA/CPU进行对接通讯，作为USB3.0外扩芯片与PC或者服务器实现数据传输，填补国内高速USB3.0接口控制器芯片的空白。

除上述两款产品外，基于对RISC-V核心技术的自主把控，方寸微电子还研发出T660、T620、i560等多款芯片产品，并在本次活动中一一展出，性能优势实力吸睛。据悉，目前这些产品均广泛应用于安全存储、物联网网关、金融终端等领域，多方位填补国产芯空白。

图2：客户参观方寸微电子展台

值得关注的是，在本次论坛演讲中，方寸微电子研发副总监李冠透露当前的研发进程显示，方寸微电子即将发布一款基于RISC-V内核的新品。网络安全的关键点还是在于自主技术创新，实现技术突破。其中芯片至关重要，方寸微电子作为深耕信息安全领域多年的芯片设计厂商，相关技术积累及技术创新可谓其在行业立足的核心之处，而从以往的产品性能优势来看，即将发布的新品显然值得期待。可见，就自主造芯层面而言，方寸微电子已经率先拿到了“入场券”，其持续研发自主可控的安全芯片及应用解决方案，从系统层面保障了应用场景的安全性，减少对进口芯片的依赖，有效带动国产RISC-V研发动能，成为国产RISC-V不可小觑的推动力量。

图3：方寸微电子研发副总监李冠演讲

二、三端布局，方寸微电子RISC-V架构芯片赋能行业生态

据Counterpoint Research的最新报告《RISC-V采用加快步伐》指出，主要经济体之间的“半导体冷战”正在升温，这使得RISC-V等技术变得重要。对此，counterpoint research研究总监Dale Gai警告称：“超过70%的RISC-V主要成员来自中国，他们为半导体扩张所做的努力将加强中国的IP库和IC设计能力，塑造供应链，规模动态并扩展RISC-V在不同产品类别中的足迹。这将需要在未来对RISC-V生态系统如何演变进行检查，成功的条件是成员的多样性、各自的贡献和地理影响。”毫无疑问，RISC-V已是业界冉冉升起的新星，而国产RISC-V芯片企业正成为行业内不可忽视的强大力量，方寸微电子显然也瞄准了此间赛道，RISC-V架构发展势在必行。事实上，在该领域，方寸微电子早有布局，整体可归结为三个方面：产品端、技术端、合作端。

01、产品端

据悉，在产品端一侧，方寸微电子基于RISC-V展开的研发将主要聚焦在云、边、端三侧，其中，云端应用以NPU、SPU为主，边界应用以MPU为主，终端应用以MCU为主。而从规划来看，其所有产品又分为三个系列：T系列，i系列，H系列。其中T系列为中等性能产品，主要面向边界及终端；i系列为小尺寸，低功耗产品，主要面向终端；H系列则是高性能产品，主要面向边界和云端。

02、技术端

再来看技术端。由于市场上现有的安全芯片大多只关注于自身的功能实现和安全防护，对于信息系统的通讯、计算及应用等环节，并不能从底层到应用搭建系统级的安全可信环境。针对这一痛点，方寸微电子以中国自主商用密码算法为理论支撑，结合市场上高等级网络安全产品架构，创新性地提出了Xnsafety系统级安全芯片架构。Xn代表多维，safety代表安全防护策略。Xnsafety是指通过底层硬件密码防护（HSM）+应用层可信执行环境（TEE）+红黑隔离等多个维度协同，使密钥管理、安全启动、可信应用、零信任隔离形成整体信任链，以达到单芯片实现系统级的安全防护水平。其中，Secturbo是指与网络相关的安全加速引擎，针对IPSEC及SSL VPN等网络安全协议，通过硬化网络和安全相关协议，达到释放CPU负载，高效实现相关网络安全功能的硬件电路。

简而言之，其结合RISC-V指令集架构，融合了安全启动、应用程序TEE、DMA TE等构建了一个RISC-V片上系统的可信执行环境，保障了计算的可信、I/O的可信及数据的安全。也正是得益于该芯片架构的创新性，方寸微电子的安全芯片系列产品在市场上备受青睐，获得客户的一致好评，有效构筑信息安全防线，赋能国产RISC-V生态。

03、合作端

今年7月，方寸微电子正式加入中国RISC-V产业联盟，成为其会员单位。据悉，该联盟由国内外RISC-V领域重点企业、研究机构、行业协会联合发起成立，致力于集聚和整合国内RISC-V创新力量，建立中国国产自主、可控、安全的RISC-V异构计算平台，与国内企业形成贯穿IP 核、芯片、软件、系统、应用等环节的RISC-V产业生态链。方寸微电子表示，加入RISC-V产业联盟后，其将充分发挥企业在芯片研发、设计等方面的优势，与联盟内的伙伴形成深度链接，助力上下游产业链的协同发展，为RISC-V产业联盟的发展注入全新的动能。

三、小结

此前，在传出英特尔或将收购SiFive消息后，有业内资深人士表示，或许RISC-V留给中国的机会窗口时间并不长，中国应该集中力量加速RISC-V企业发展。事实上，国产RISC-V也正赢得越来越多的支持者，成为后摩尔时代深刻影响芯片产业的重要变量。国产RISC-V多点开花，对于自主造芯的方寸微电子而言，其研发优势更是显而易见。据悉，方寸微电子研发团队由信息安全领域知名专家领衔，核心成员均拥有10年以上行业研发经验，在SoC设计及验证、超高速密码算法、高速网络接口、安全产品生产及测试等方面具有丰富的经验及技术积累。

作为信息安全芯片领域的“黑马”，方寸微电子一直秉承“客户、诚信、团队、超越、务实、感恩”的核心价值观，致力于高端密码处理器、高性能网络安全芯片、高速接口控制芯片的研发、设计和销售，凭借在集成电路架构设计、安全密码算法、核心技术自主可控等领先优势，逐步实现SoC设计及验证、超高速接口技术、高速密码算法等多项核心技术的突破。

在信息技术高效发展的今日，信息安全成为人们不得不担心的问题，方寸微电子以其安全芯片系列产品布局及技术创新，多次赋能信息安全领域，为其注入强心剂。而现阶段，RISC-V正处于承前启后的风口，被寄厚望于改变未来国产芯片格局，基于深耕行业多年的积累及核心技术的自主可控，方寸微电子未来可期。

完