在今日举行的第五届RISC-V中国峰会嵌入式系统分论坛上，芯原股份无线IP平台高级总监曾毅发表了题为《整合GNSS和BLE技术 基于RISC-V架构的SoC平台》的演讲。曾毅详细介绍了芯原如何利用RISC-V架构的优势，结合其在无线连接和IP设计领域的深厚积累，为物联网（IoT）市场提供高性能、低功耗的系统级芯片（SoC）解决方案。

图：芯原股份无线IP平台高级总监曾毅

物联网SoC发展新趋势：RISC-V扮演关键角色

曾毅指出，当前物联网SoC设计正向先进工艺演进，以满足不断提升的性能和功耗需求。这要求芯片在硬件平台层面进行IP创新和平台化设计，通过先进工艺（如FD-SOI 22纳米）提升PPA（性能、功耗、面积）指标，降低技术门槛和开发风险，加速产品上市周期。在软件平台层面，开源SDK和AI应用正推动生态拓展和数据价值挖掘。

他强调，RISC-V在这两大趋势中都扮演了重要角色。 物联网已成为RISC-V架构应用最广泛、最成功的领域。到目前为止，搭载了RISC-V内核的嵌入式MCU出货量超过了10亿颗/年，预计五年后，年出货量将达到70亿颗。RISC-V的微架构多元化和可定制化特性，使其能以统一指令集满足物联网碎片化、多样化的应用场景，并共享开发工具链和软件生态资源，提供独特的优势。

具体而言，基于多层次可扩展的微架构可以满足不同的物联网的功能需求，从简单到复杂，比如说时钟电源管理到实时的调度，都有不同规格的RISC-V内核可以满足它们的要求。由于它们采用的是统一的指令集架构，所以它们可以共享开发工具链，也可以共享软件的生态资源，具有同等级的安全性和可靠性，这样就对RISC-V在物联网领域的应用带来了独特的一个优势。

曾毅表示，除了内核，无线连接技术本身也是物联网SoC的一个重要组成部分，芯原用这种平台化的方式，可以提供多种无线连接技术，包括采用FD-SOI 22纳米的工艺，与RISC-V结合可以形成一个完整的子系统，为不同的物联网应用提供相应的解决方案，在SoC上进行集成。

芯原无线IP平台：BLE与GNSS深度融合RISC-V
芯原的无线连接IP平台基于22纳米FD-SOI工艺，支持包括蓝牙、Wi-Fi、LTE Cat-1/Cat-4、NB-IoT、GNSS及Sub-1G等多种无线连接标准。其自主设计的低功耗、高性能射频（RF）与基带IP，为各种物联网应用提供全面的集成解决方案。

曾毅详细介绍了芯原的BLE和GNSS IP与RISC-V内核结合形成的子系统：

低功耗蓝牙（BLE）子系统：已通过官方BLE5.4认证，采用轻量级RISC-V内核，负责内存管理、完整BLE链路层控制器功能以及底层基带和射频的实时管理。结合低功耗管理模块，可实现电源域和时钟域门控及慢时钟管理，达到微安级的睡眠漏电。该子系统支持多种模式的ADV、并发连接，并可根据应用需求灵活裁剪和定制。芯原已成功开发了基于FD-SOI 22纳米工艺的BLE测试芯片，对外提供UART端口与主控MCU连接，射频端口直连天线，验证了完整BLE功能、性能和功耗。

全球导航卫星系统（GNSS）子系统：平台支持GPS、北斗、Galileo、Glonass四模，以及L1、L2、L5多频，实现高精度定位导航（SPP米级精度、RTK厘米级精度）。高性能多模多通道射频IP采用FD-SOI 22纳米工艺，集成高带宽、高精度ADC，提供优异的抗干扰能力。GNSS子系统采用高性能RISC-V内核（带浮点运算单元），主频200MHz，位置上报频率最高达10Hz，实现了从卫星捕获到PVT信息输出的全链路功能。

SoC平台设计与成功案例：赋能广泛物联网应用

曾毅展示了基于这些IP和子系统的SoC平台设计案例：

BLE SoC平台：突出低功耗特性，集成BLE子系统和低功耗RISC-V内核子系统，支持多级电源工作模式实现uA级的睡眠漏电。集成了音频处理功能，支持数据周期上报、控制命令和蓝牙音频等应用场景。

成功案例包括蓝牙健康检测穿戴SoC，集成多路检测传感接口，实现本地预处理和数据回传，低功耗设计可连续佩戴数天；以及蓝牙无线MCU，采用FD-SOI 22纳米先进工艺，实现低工作电压和支持XIP QSPI flash、方向查找等功能。

GNSS SoC平台：单芯片集成射频、基带和双核CPU系统，同样采用FD-SOI 22纳米工艺。集成了多种外设和存储接口，内置DCDC和RTC，实现低功耗睡眠模式。

成功案例包括双通道双频GNSS SoC，支持低功耗模式下的普通定位，集成高精度传感器接口，适用于智慧农业和高精度定位；以及多通道三频GNSS SoC，支持超过六个通道并行接收和L-Band处理，应用于汽车导航和无人机等领域。客户基于芯原单芯片SoC开发的商用模组，在RTK模式下定位精度可达亚厘米级。

一站式定制芯片服务：已达9000万颗出货量
曾毅最后介绍了芯原独特的一站式定制芯片服务，该服务涵盖IP授权与芯片定制（从设计、实现到量产、封装和测试），并提供软件设计服务。芯原拥有14纳米到5纳米FinFET和28纳米/22纳米FD-SOI等工艺节点的成功流片经验，并已实现了5纳米SoC的一次流片成功。

他特别提到，芯原与客户合作的一款基于22纳米FD-SOI工艺的安全无线摄像头SoC芯片，采用两节AA电池可使用两年以上，累计出货量已超过9000万颗，在市场上取得了巨大成功。他表示，芯原多种搭载RISC-V内核的物联网SoC已成功应用，未来将继续以平台化方式帮助更多物联网SoC实现设计成功。