MIPS:以FD-SOI技术赋能物理AI,打造处理器核心竞争力

2025-09-25 15:14:03 来源: 李晨光
9月25日,在第十届上海FD-SOI论坛期间,格芯(GlobalFoundries)旗下MIPS公司首席执行官Sameer Wasson发表主题演讲,聚焦“从聊天机器人到实体机器人:AI从数据中心走向边缘”,系统阐述了MIPS如何以FD-SOI技术为核心,构建适配物理AI的处理器IP生态,为汽车、工业物联网、数据中心基础设施三大关键领域提供低功耗、高可靠的芯片解决方案。

MIPS公司首席执行官Sameer Wasson

作为深耕嵌入式与边缘计算领域的处理器IP厂商,MIPS的布局凸显了FD-SOI技术在“能效-性能-安全”平衡上的独特价值,同时勾勒出物理AI时代软硬件协同+工艺适配的产业落地路径。

Sameer Wasson在演讲中表示:“未来十年半导体创新的核心,将由物理AI、全域能效与连接变革三大趋势定义”,而这三大趋势恰好与FD-SOI技术的核心优势高度契合。

其中,物理AI被视为最具颠覆性的方向。MIPS将其定义为“不仅能思考,更能行动的AI”——区别于数据中心中以计算为主的AI,物理AI深度嵌入汽车、工业机器人、可穿戴设备与智能工业系统等领域,其核心需求是在动态、不可预测的环境中完成感知-思考-行动-通信的完整闭环。这一闭环对芯片的要求极为严苛:既需满足实时控制的低延迟,又需兼顾电池供电设备的能效,还需具备复杂环境下的抗干扰能力,而FD-SOI技术的“超低功耗+高可靠性”特性,正是物理AI落地的关键支撑。

全域能效则是物理AI规模化应用的前提。随着AI从数据中心向边缘渗透,芯片需覆盖“超大规模数据中心-中型工业网关-小型可穿戴设备”全场景,从兆瓦级功耗到微瓦级功耗的跨度,要求芯片技术具备灵活的能效调节能力。FD-SOI技术通过体偏置等特性,可实现“性能按需输出”,在高负载时保障算力,低负载时极致节能,完美匹配MIPS对“全域能效”的需求。

连接变革则聚焦更快、更可靠的实时数据流转。物理AI设备需通过有线与无线连接实现数据交互,如汽车区域网关的实时通信、工业设备的低延迟组网,这要求芯片集成高效的通信协议处理能力,同时控制连接过程中的功耗损耗。FD-SOI的模拟性能优化与射频(RF)集成优势,可帮助MIPS处理器IP提升通信效率,减少信号干扰,进一步强化连接稳定性。

MIPS的FD-SOI战略:以“差异化技术+生态合作”破局


为推动FD-SOI技术在物理AI领域的落地,MIPS确立了三大核心战略,形成“技术-生态-运营”的协同支撑体系:

· 差异化核心芯片技术:FD-SOI+RISC-V,打造低功耗高安全IP
· 深度客户与生态合作:绑定格芯,联动产业链
· 可靠的地理分散运营:保障供应链与交付稳定性


MIPS基于FD-SOI工艺打造的Atlas系列处理器IP,分为M8500、I8500、P8700、S8200四大品类,分别对应物理AI“感知-思考-行动-通信”闭环中的不同算力需求,且均深度适配格芯FD-SOI工艺。


作为高性价比32位RISC-V微控制器IP,M8500基于格芯22FDX工艺设计,核心优势是“实时控制+极致能效+功能安全”。其针对FD-SOI的低漏电特性优化电机控制算法,可实现“更高开关频率、更高功率密度”,同时缩小芯片尺寸、降低重量——这对汽车电驱系统、工业电机控制至关重要。

在应用场景中,M8500可满足车规级ECU、BMS的需求,实测数据显示,基于22FDX工艺的M8500在汽车运行状态下,功耗较传统工艺降低30%以上,且通过ASIL-B/D功能安全认证,能规避辐射或电磁干扰引发的控制错误;在工业领域,其支持“面向磁场的控制算法加速”,可用于工业电机驱动、能源网关的实时功率调节。


I8500是高效嵌入式RISC-V匹配处理器IP,同样依托22FDX工艺的低功耗与高集成性,主打“多线程数据处理+安全通信”。其每核心支持4线程,可组成6核心集群,兼容Linux/RTOS系统,能高效处理“多数据流聚合与控制”任务,完美适配物理AI的“通信”环节需求。

在汽车领域,I8500是软件定义汽车(SDV)区域网关的核心芯片,可实现“实时通信+OTA安全升级+服务质量保障”,通过FD-SOI的抗干扰特性,确保车载网络中数据传输的低延迟与安全性;在工业物联网中,其作为工业网关的通信核心,能处理多协议数据转换,同时依托22FDX的低功耗,满足工业设备“长期待机+稳定运行”的需求;在数据中心领域,I8500可作为智能网卡、DPU的数据流转引擎,提升数据包处理效率。


P8700是高性能RISC-V应用处理器IP,采用格芯更先进的FD-SOI或FinFET工艺,核心特点是“乱序执行流水线+多线程+功能安全”,主打物理AI的“思考”环节,即边缘数据处理与决策。

其在汽车ADAS中承担“数据流转引擎”角色,可处理来自摄像头、雷达的多传感器数据,为后续AI推理提供预处理支持;在工业领域,其用于工业联网的核心节点,处理实时监控数据与设备控制指令;在数据中心,其与智能存储控制器配合,提升数据读写与调度效率。P8700通过FD-SOI工艺的性能功耗比优化,在提供高性能的同时,避免了传统工艺的高功耗问题,适合边缘侧“算力密集但供电有限”的场景。


S8200是嵌入式RISC-V AI引擎IP,集成向量与矩阵计算单元,支持10-100 TOPS算力缩放,是物理AI“思考”环节的核心算力提供者,部分版本基于FD-SOI工艺设计,以平衡“高算力与低功耗”。

在汽车ADAS中,S8200可支撑驾驶员监控系统(DMS)、车道保持辅助(LKA)、紧急制动辅助等功能,通过FD-SOI的低延迟特性,实现传感器数据的实时AI推理;在工业领域,其用于机器人自动化、预测性维护,可在设备端完成故障检测与工况分析;由于FD-SOI的能效优势,S8200即使在电池供电的可穿戴设备中,也能实现低功耗AI推理。

FD-SOI参考平台:从设计到部署,降低物理AI落地门槛


为进一步推动FD-SOI技术的产业化,MIPS推出两大参考平台——22nm MCU平台与12nm AI平台,其中22nm平台完全基于格芯22FDX(FD-SOI)工艺打造,为客户提供“从IP到量产”的全流程支持。


据介绍,该平台以M8500处理器IP为核心,专为实时控制场景设计,核心亮点包括工艺适配、安全合规、硬件集成与软件支持等。该平台目前已广泛应用于汽车牵引逆变器、电机控制、SDV ECU,以及工业电源转换、能源管理等场景,客户反馈其“能效比优于传统28nm体硅工艺35%以上”。

针对更高算力需求的边缘AI场景,MIPS 12nm AI平台以S8200 AI引擎为核心,部分版本适配格芯12FDX(12nm FD-SOI)工艺,具备“高算力密度+低功耗”特性,主打汽车ADAS(、工业机器视觉、智能安防等场景,已与多家汽车Tier 1厂商达成合作。

凭借FD-SOI,MIPS开启物理AI规模化时代


Sameer Wasson在演讲结尾强调:“物理AI的落地,关键在于找到性能、能效、成本的平衡点,而FD-SOI技术正是这一平衡的最佳解之一。” 作为格芯生态的核心IP厂商,MIPS的布局具有双重意义:一方面,通过Atlas系列IP与FD-SOI工艺的深度协同,为汽车、工业、数据中心领域提供“即插即用”的低功耗处理器解决方案;另一方面,依托RISC-V的开放性与格芯的制造能力,推动FD-SOI生态的标准化,降低产业链落地成本。

未来,MIPS计划进一步深化与中国客户的合作,针对中国新能源汽车、工业物联网的爆发式需求,定制基于FD-SOI工艺的本地化解决方案,同时联合国内晶圆厂、EDA厂商拓展FD-SOI生态,助力物理AI技术在更多细分场景的规模化应用。
责任编辑:chenguang

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