端侧AI，需要怎样的芯片？

在今天题为“RISC-V赋能空间计算与物理智能”的论坛中，芯原股份执行副总裁、定制芯片平台事业部总经理汪志伟分享了他对RISC-V在端侧AI和具身机器人定制芯片设计中的应用的一些看法。
 
在汪志伟看来，端侧AI和具身机器人正在对芯片提出新的综合性要求。尤其是人形机器人、具身机器人，本身是一个由“大脑、小脑和肢体”组成的复杂系统，并不是单一芯片可以解决的问题，因此芯片需要同时满足多方面需求。
 

 
“具身机器人对芯片的要求是典型的‘既要、又要、还要’——既要高性能，又要低功耗，同时还希望价格足够低。由于这类应用对于AI计算能力有较强需求，因此芯片需要具备较强的NPU能力，同时还需要兼顾实时控制和系统安全。”汪志伟表示。他进一步指出，除了算力之外，实时性和功能安全也是端侧AI以及具身机器人芯片的重要要求。
 
据汪志伟所说，无论是智能驾驶还是具身机器人，都对实时性、功能安全提出较高要求。一方面需要保障设备自身安全，另一方面也需要满足人与设备交互过程中的安全需求。因此，芯片中需要集成功能安全相关能力，例如功能安全岛。
 
有见及此，汪志伟认为，上述应用场景对ASIC有迫切的需求，而RISC-V将凭借灵活性在上述应用中扮演重要的作用。而芯原，正在凭借其丰富的IP组合和过往在定制芯片上积累的丰富经验，为这些市场提供可靠的服务。
 
据介绍，芯原拥有六大类处理器IP，以及1700多个模拟、数模混合射频IP，并且覆盖目前几乎所有工艺节点以及不同晶圆厂的工艺平台。这让芯原成为全球第二大数字IP提供商，同时也是全球第四大全栈芯片定制方案提供商。基于这些IP能力，芯原进一步打造了面向高性能自动驾驶和具身机器人的系统级芯片设计平台。该平台不仅能够整合第三方IP，同时具备片上网络系统CPMPU，并集成SoC工程安全岛，可以支持客户进行ISO功能安全认证。
 
在功能安全方面，芯原也积累了相关能力。汪志伟表示，由于智能驾驶和具身机器人对于实时性、功能安全有较高要求，芯原在平台设计过程中开放了大量自研功能安全IP，这些IP在市场上可能并不容易直接获得。
 
除了芯片设计能力之外，软件也是芯原服务这些市场的重要组成部分。芯原研发了自动驾驶软件开放平台，其中车道线检测、多目标检测等AI应用已经可以正常运行，并且已经在实车环境中得到验证。芯原拥有经过改造的车辆，可以在张江高科技园区进行自动驾驶测试。目前，该软件平台进一步加入了座舱应用支持，客户可以基于芯原提供的软件进行二次开发。同时，芯原能够提供从验证芯片到量产阶段的软件支持。
 
从汪志伟的介绍我们得知，在端侧AI领域，芯原也已经形成了从芯片到软件的平台能力。例如，公司基于RISC-V推出AI PAD系统级芯片方案，并推出基于RISC-V AI ISP的芯片，后者已经采用6nm工艺量产，并完成客户量产软件SDK交付。同时，芯原还布局AI/AR眼镜SoC平台，并与谷歌合作推进AI眼镜相关优化，以及基于RISC-V边缘AI的Kelvin V2项目。
 
 
总体来看，芯原服务端侧AI和具身机器人市场的基础，在于其能够提供从IP、芯片设计、软件验证到先进封装的一整套能力，而不是单纯提供某一颗芯片。这种平台化能力，使其能够根据不同应用场景需求，为客户定制面向智能驾驶、机器人以及端侧AI的系统级芯片方案。
 
针对未来更高算力需求，芯原也开始布局下一代芯片架构。汪志伟表示，随着智能驾驶和具身机器人对于算力需求提升，尤其是在大模型应用推动下，芯原已经开始考虑基于Chiplet的智能驾驶和具身机器人平台。目前，公司已经设计了UCIe接口，并提供全套自研IP，在多个工艺节点完成测试芯片开发，相关技术已经被客户实际SoC采用。
 
在封装方面，芯原也正在构建下一代能力，包括面板级封装技术，以满足未来Chiplet领域对于封装成本和面积优化的需求。