RISC-V | 群雄逐鹿工业芯片市场

来源: 芯查查资讯 作者:程文智 2025-08-18 09:06:54

重点内容速览:

1.  SiFive:RISC-V IP的先行者与创新者

2. 晶心科技:高效能/低功耗RISC-V IP的供应商

3. 芯来科技:国产RISC-V处理器IP供应商

4. 瑞萨电子:工业级MCU/MPU的积极布局者

5. 兆易创新:最早的RISCV MCU玩家

6. 海思:发力工业市场,均支持AI场景扩展

7. 先楫半导体:聚焦高性能和实时性

8. 沁恒微:从接口IP与芯片切入工业控制市场

9. 匠芯创科技:泛工业应用芯片的创新者

10. 中科昊芯:专注于RISC-V DSP产品开发

 

据SHD Group统计,基于RISC-V的SoC芯片的渗透率将会从2024年的5.9%增长到2031年的25.7%,且到2031年RISC-V SoC芯片的出货量将超过200亿颗,主要应用在消费、计算机、汽车、数据中心、工业和网络通信等领域,其中工业领域的渗透率将达到27%,是RISC-V处理器主要的增长引擎之一。这意味着RISC-V正从一个技术新秀,迅速成为工业领域不可或缺的核心力量。

图:2031年RISC-V芯片在不同应用市场的渗透率(来源:SHD Group)

再加上RISC-V的开放性,吸引了全球众多半导体厂商的积极参与。在工业芯片领域,国际半导体厂商与中国本土半导体企业正展开一场精彩的竞逐,共同推动RISC-V技术的创新与落地。

SiFive:RISC-V IP的先行者与创新者

作为RISC-V领域的先驱和RISC-V国际协会的创始首席会员,SiFive目前主要专注于提供高性能、低功耗的RISC-V处理器核心IP解决方案。其IP产品组合广泛,旨在满足从边缘计算到数据中心等不同计算需求,之前的文章中有提到SiFive可以提供高性能计算和车规级IP,其实,在工业领域,其IP核的灵活性和可配置性备受青睐。


根据其官网的信息,SiFive的核心IP产品线主要有四大系列:

  • SiFive Essential系列:该系列处理器IP可高度定制,以符合与应用相关的的特定要求。主要应用于MCU、物联网设备、实时控制,以及控制平面计算处理。主要产品包括2系列、6系列和7系列。
  • SiFive Performance系列:该系列处理器IP提供更高的计算密度和性能,同时拥有高效能的区域占用面积,能更好地应对现代工作负载。主要应用于移动计算、消费电子产品、数据中心和边缘基础设施。主要产品包括P400系列、P600系列和P800系列产品。
  • SiFive Intelligence系列:该系列处理器IP具有可扩展矢量计算功能的高性能AI数据流处理器,可应用于AI工作负载、数据流管理、目标检测、语音和推荐处理等应用。主要产品包括X200系列、X300系列和XM系列。
  • SiFive Automotive系列:该系列处理器IP涵盖了广泛的优化RISC-V功能安全处理器(ISO26262 ASIL-B、ASIL-D和拆分-锁定核),主要应用于ADAS、自动驾驶、车载信息娱乐系统、车身、动力总成以及中央计算等应用。主要产品包括E6-A系列、E7-A系列和S7-A系列。

SiFive的IP以其高度的灵活性和可配置性著称,允许客户根据特定的工业应用需求进行深度定制,从而在功耗、面积和性能之间取得最佳平衡,加速RISC-V在工业领域的SoC设计创新。

晶心科技:高效能/低功耗RISC-V IP的供应商

晶心科技(Andes Technology)成立于2005年,是另一家在RISC-V处理器IP领域具有重要影响力的厂商,尤其在高效能、低功耗的32/64位嵌入式处理器IP方面表现突出。作为RISC-V国际协会的创始首席会员,晶心科技的产品广泛应用于AI/ML、通信、FPGA到影像处理、物联网、微控制器、传感器,以及各种存储设备等多个领域。根据其官网的信息,晶心科技的RISC-V处理器全球市场占有率超过了30%。截至2024年底,嵌入AndesCore的全球客户SoC累计出货量已突破160亿颗。


晶心科技的主要客户包括联发科技、联咏科技、群联电子、瑞萨电子、Rain AI、泰凌微、先楫半导体、元视芯、希姆计算、Rivos、普林芯驰等。
 

其核心IP产品线包括23系列、25系列、27系列、45系列、60系列、Vector系列和FuSA系列。

图:晶心科技RISC-V处理器IP系列概述(来源:晶心科技)

比如今年1月份推出的AX66是高效能乱序AX60系列的第二款成员,该系列IP具有13级流水线、4宽译码,以及8宽乱序执行,且引入了许多新的功能,包括向量和向量加密支持、虚拟机和AIA、Multi-Cluster支持接口(CHI)以及RVA23规范支持。AX66在性能扩展性、多媒体、安全性及虚拟化方面的多样化能力,使其成为高效能Linux和Android应用中理想的主处理器,适用于边缘/数据中心AI、信息娱乐、高档家电、网络及影像/摄影应用等。

芯来科技:国产RISC-V处理器IP供应商

芯来科技成立于2018年,是中国大陆首家专业RISC-V处理器IP和芯片解决方案公司。其自研的RISC-V处理器IP已授权多家知名芯片公司进行量产,产品广泛应用于物联网、AI、工控等领域。
 

目前,芯来科技已经打造了N/U、NX/UX四大通用CPU IP产品线和NS、NA、NI三大垂直CPU IP产品线,覆盖从低功耗到入门级高性能的全场景。

图:芯来科技产品线布局(来源:芯来科技)

比如其N100系列内核就是一款超低功耗嵌入式RISC-V处理器CPU IP,旨在为客户提供更高效率、低功耗、小面积的RISC-V解决方案,适用于对功耗和成本敏感的工业物联网设备。
 

N900系列包括N900(32位)、U900(32位+MMU)、NX900(64位)和UX900(64位+MMU)四个产品系列,其中U900、UX900带MMU可以运行重型操作系统,如Linux等。它适合应用于AIoT边缘计算、数据中心、网络设备和基带通信等领域。例如,格见发布的GS32F075系列高性能实时工业控制DSP就内置了基于芯来科技N900 RISC-V处理器内核,可与TI TMS320F28075系列硬件Pin2Pin兼容,适用于数字能源、工业自动化、机器人和电机控制等主流应用需求。
 

除了CPU IP之外,芯来科技还推出子系统模式,将分离IP授权模式,提升到SoC子系统定制与授权模式。子系统模式面向客户推出的不再是单独的CPU IP,也不是一个个独立的SoC IP,而是一个完整的SoC子系统。子系统模式基本上囊括了SoC前端80%的共性工作,让SoC设计公司只需要做20%的自有部分,譬如第三方或自有IP集成,IO、PLL、工艺集成(SRAM、IO、PLL、PMU、模拟)等。
 

除了上面提到的IP厂商,市面上也有非常多的RISC-V厂商在针对工业应用场景推出相关的芯片。比如瑞萨、兆易创新、海思、先楫半导体、沁恒微、全志科技、匠芯创科技等。

瑞萨电子:工业级MCU/MPU的积极布局者

瑞萨电子(Renesas)作为全球领先的半导体解决方案供应商,积极拥抱RISC-V,并率先推出了基于RISC-V的32位微控制器(MCU)和微处理器(MPU)产品。瑞萨的RISC-V芯片旨在面向广泛市场,包括物联网、消费电子、医疗设备、小家电和工业系统等,尤其在工业领域展现出强大的竞争力。

 

瑞萨电子在2024年推出的通用32位RISC-V MCU产品R9A02G021系列,这是瑞萨首款采用其自研RISC-V 32位CPU内核的通用MCU系列。该系列MCU以其高能效、高性能的特点,特别适合成本敏感和低功耗的工业应用。它集成了128KB代码闪存、4KB数据闪存、支持ECC的16KB SRAM,以及多种外设,可广泛应用于工业控制、电机控制、语音驱动人机界面等场景。

 

此外,其RZ/Five系列MPU采用了RISC-V CPU内核(AX45MP单核),主频高达1.0GHz,并支持16位DDR3L/DDR4接口。该系列MPU还集成了Gb以太网、CAN和USB 2.0等多种工业常用接口,主要面向工业互联网终端或网关市场,为工业自动化和工业物联网应用提供高性能计算和丰富的连接选项。
 

瑞萨电子在RISC-V领域的策略是提供通用型MCU和MPU,而非仅针对特定应用,这使得其产品在工业领域具有更广泛的适用性。同时,瑞萨也与Andes Technology等RISC-V IP供应商合作,共同开发和推广RISC-V解决方案,进一步巩固其在工业市场的地位。

兆易创新:最早的RISC-V MCU玩家

兆易创新很早就开始了RISC-V MCU产品的布局,2019年就推出了其第一款基于RISC-V内核的32位通用MCU——GD32VF103系列,主频为108MHz。

图 : 兆易创新推出的 RISC-V MCU产品GD32VF103系列(来源:芯查查)

据其官网资料,GD32VF103系列采用了RISC-V的Bumblebee处理器内核,该内核由兆易创新与芯来科技联合开发,专为物联网和超低功耗场景设计。GD32VF103系列具备108MHz运算主频、16KB至128KB片上闪存和6KB至32KB SRAM缓存,支持gFlash专利技术,确保高速数据访问。
 

具体应用方面,GD32VF031系列MCU在多个领域得到了实际应用。例如,在工业控制方面,GD32VF103凭借其高性能和低功耗特性,被广泛应用于传感器网络和智能硬件等市场。此外,GD32VF103还被应用于智能家居设备中,为家电行业的全面智能化升级提供了核心动能。

海思:发力工业市场,均支持AI场景扩展

华为海思近期发布了两款RISC-V MCU芯片,分别是Hi3066M与Hi3065P。其中,Hi3066M是针对家电端侧智能化需求设计的嵌入式AI MCU,使用海思自有RISC-V内核,内置eAI引擎,支持200MHz主频、64KB SRAM和512KB内置Flash,可应用于空调、冰箱,以及洗衣机等端侧AI应用场景;另一款Hi3065P是针对家电、工业等领域设计的高性能、大存储实时控制MCU,也是使用海思自有RISC-V内核,主频为200MHz,具有64KB SRAM和最大512KB内置Flash,能支持复杂算法实时处理和算法升级,可应用于空调、变频器、光伏逆变、便携储能等数字电机控制、开关电源控制类应用。

图:海思基于RISC-V内核的MCU产品(来源:海思)

其实除了最新的Hi3065P,海思此前还推出过Hi3065H和Hi3061M两款RISC-V MCU,这两款产品主要针对工业市场,且均支持AI场景扩展,不过Hi3065H的主频为200MHz,Hi3061M的主频为150MHz。

先楫半导体:聚焦高性能和实时性

先楫半导体是一家MCU初创公司,其产品基本都是基于RISC-V内核。该公司看到了MCU跨界发展趋势后,成立之初就从高性能MCU切入,推出了第一款高性能的MCU产品HPM6700,随后根据客户的需求,依托自身的技术实力和创新能力,依次推出了高性价比的HPM6300、集成精准控制的HPM6200、集成运动控制的HPM5300、集成仪表显示的HPM6800,以及集成了ESC的HPM6E00、HPM6E8Y、HPM5E00等系列RISC-V MCU产品。

图:先楫半导体展示的电机控制解决方案(来源:先楫半导体)

先楫半导体的产品可广泛应用于人形机器人、伺服驱动、工业自动化、新能源等场景。比如其获得了德国倍福公司正式授权的EtherCAT从站控制器的产品HPM6E00,该芯片内置了RISC-V双核,主频高达600MHz,支持多达3端口千兆以太网路由模块、多种工业以太网协议和时间敏感网络 (Time-Sensitive Networking),具有32路高分辨率PWM输出、16位ADC、Σ-∆数字滤波等外设模块。HPM6E8Y集成双PHY以太网收发器,完美适配小空间、高算力、强通信的机器人关节控制需求。

沁恒微:从接口IP与芯片切入工业控制市场

沁恒微是一家基于自研专业接口IP、内核IP构建一体化芯片的集成电路设计企业。公司基于自研USB/以太网PHY、RISC-V内核等核心技术,开发了USB/蓝牙/以太网接口芯片及多类型MCU产品,形成"感知+控制+连接+云聚"解决方案。
 

其产品主要应用于工业控制、物联网等领域。根据其招股书介绍,截至2025年5月,沁恒微已拥有179项专利和55项商标,是国家级专精特新小巨人企业、国家知识产权优势企业、高新技术企业。
 

在MCU产品布局方面,RISC-V3A 内核是沁恒微自研的第一代32位青稞微处理器IP,随后还推出了RISC-V4、V5F等更高版本内核,对标Arm MCU内核IP。据悉,RISC-V青稞系列内核IP中,V3A/V4B版本对标Arm Cortex-M3,V4F版本对标Arm Cortex-M4,V5F版本对标Arm Cortex-M7高性能内核。
 

具体产品方面,其双核RISC-V MCU产品CH32H417,该产品青稞RISC-V5F和RISC-V3F双内核设计的互联型通用微控制器,集成USB 3.2 Gen1控制器和收发器、百兆以太网MAC及PHY、SerDes高速隔离收发器、Type-C/PD控制器及PHY。

图:沁恒微CH32V305RBT6概述(来源:芯查查)

根据芯查查数据平台的数据,沁恒微的CH32V系列是基于RISC-V内核青稞32位RISC-V4F设计的工业级通用微控制器,包括CH32V305连接型MCU、CH32V307互联型MCU、CH32V208 无线型MCU等。其中,CH32V30x系列基于青稞V4F微处理器设计,支持单精度浮点指令和快速中断响应,支持144MHz主频零等待运行,提供8组串口、4组电机PWM高级定时器、SDIO、DVP数字图像接口、4组模拟运放、双ADC单元、双DAC单元,内置USB2.0高速PHY收发器(480Mbps)、千兆以太网MAC及10兆物理层收发器等。比如,CH32V307具有高性能、低功耗、丰富的外围接口和高度可扩展性等优点,在工业控制、汽车电子、消费电子等领域得到了广泛应用。

匠芯创科技:泛工业应用芯片的创新者

广东匠芯创科技有限公司成立于2019年,总部位于横琴粤港澳深度合作区,同时在珠海高新、深圳、广州、苏州和杭州设立了研发和市场运营中心。该公司是国内工业控制芯片研发与设计的新兴力量,专注于RISC-V SoC芯片设计、工业控制、多媒体人机交互和人工智能等核心技术。
 

其主要产品包括RISC-V应用处理器、RISC-V MCU和RISC-V工业DSP三大类。其中RISC-V应用处理器目前有一款人机交互HMI SoC产品D21x系列MPU。该系列MPU采用了国产64位高算力RISC-V内核,内置了16位DDR控制器,且提供丰富的互联外设接口,配备了2D图像加速引擎和H.264解码引擎。D21x系列支持工控宽温,具有高可靠性、高安全性、高开放度的设计标准,可广泛应用于工业自动化控制,人机界面HMI、物联网关、智慧家居和智慧工业等领域。

图:匠芯创基于国产RISC-V架构的工规级芯片布局(来源:匠芯创)

RISC-V MCU产品包括D13x系列、D12x系列和G73x系列。这些产品均为RISC-V 32位内核,D13x系列是显示控制一体跨界MCU,配备强大的2D图形加速、PNG解码、JPEG编解码引擎,具有丰富的屏接口、高分辨率PWM和多路高精度定时器,可以处理各类实时数据与实时控制。全系列支持工业宽温、高可靠性、高开放性,可广泛应用于工业HMI、网关、串口屏等泛工业和智慧家居领域。
 

RISC-V工业DSP产品则包括M6800、M76E00/M73E00、M7600/M7300,以及M76P00/M73P00系列产品。比如M6800系列是一款专为工业自动化(伺服电机、变频器、PLC、机器人等)、光伏能源与数字电源等行业应用而设计的工业DSP产品,主频高达500MHz,内置了DSP、FPU、HCL、Cordic等处理单元,具有强大的处理性能与高效的运行算法能力;M6800系列提供大容量内存和丰富的外设接口,处理各类实时数据与实时控制,具备高可靠性、高安全性、高开放度的特点,适用于泛工业领域等各类应用。
 

可以说,匠芯创的产品线覆盖了从高性能MPU到实时MCU的广泛需求。

中科昊芯:专注于RISC-V DSP产品开发

北京中科昊芯科技有限公司成立于2019年,是国家级专精特新 “小巨人” 及国家高新技术企业。该公司主要专注于RISC-V开源指令架构进行DSP的设计并实现量产。其产品主要针对工业控制、新能源汽车、光伏储能及白色家电等领域。

图:中科昊芯展示的HX2000系列RISC-V DSP产品(来源:中科昊芯公众号)

其自研的H28x内核专为工业控制、电机驱动等高实时性场景设计;核心产品线HX2000系列32位RISC-V DSP,集成了高性能内核与应用外设,在处理、传感和驱动方面深度优化,显著提升实时控制应用中的闭环性能。

 

据其官方公众号介绍,目前中科昊芯可提供10多个产品系列,近百款型号选择,已在多个领域头部企业批量应用;同时其自主研发的Haawking IDE、Haawking-Downloader编程工具及HXLink系列仿真器等,均已大规模商用,实现了从内核到工具的完全自主可控。

结语

其实除了上面提到的这些企业和产品,还有很多其他相关企业也在RISC-V这个赛道上奋力奔跑。RISC-V芯片在工业场景中的应用,正从概念走向现实,从点状突破走向全面开花。它不仅为工业界带来了性能更优、功耗更低、成本更具竞争力的芯片选择,更重要的是,其开放、灵活的特性,正在激发前所未有的创新活力,推动工业控制、工业物联网和智能制造向更高层次发展。随着全球RISC-V生态的日益成熟,以及国际与中国本土厂商的共同努力,我们有理由相信,RISC-V将成为工业新时代不可或缺的“芯”动力。

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