芯片工具链概述
芯片工具鏈概述
自主可控的大趨勢
自主可控,是國內集成電路的必由之路,而指令集架構作為芯片產業鏈的“最上游”,實現自主可控的關鍵環節。芯片指令集架構分為復雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)。復雜指令集的代表是Intel的x86架構;精簡指令集代表是ARM和RISC-V。隨著移動端設備的普及,精簡指令集相對于復雜指令集的優勢越來越明顯。
英偉達收購ARM,國內外引起了軒然大波,業內開始擔憂ARM被收購后會加重產業鏈的壟斷程度。在當前背景下,業界對開放的精簡指令集架構RISC-V的重視達到了前所未有的高度,相對于ARM的國外公司控制、高授權費用、不可修改等不足,RISC-V以其模塊化、開放、可擴展等特性,乘著智能化的東風發展迅猛。
RISC-V與工具鏈
RISC-V是開放的指令集,其應用推廣以及用戶接受度等環節嚴重依賴于其配套生態的成熟度以及生態的否自主可控,而其生態軟件層面最上游環節就是工具鏈。
工具鏈為芯片編程提供集開發環境、編譯、匯編、鏈接、庫函數、調試等一整套工具,最基礎的系統軟件。在工具鏈中,編譯器是其中重要的組成部分。程序員平時使用的如C、JAVA、PYTHON等高級語言是不能直接被芯片識別的,編譯器的主要作用就是將程序員能夠理解的高級語言高效的轉換為硬件能夠理解的二進制機器碼。
對于一款可編程芯片而言,工具鏈的好壞直接影響著芯片的市場。一方面,芯片用戶直接基于用具鏈開發程序,其界面友好性、功能完備性等直接影響著用戶對芯片的使用。另一方面,芯片性能的發揮,也在很大程度上依賴于編譯器的性能。
上海東軟載波微電子有限公司逐步建成了中國本土獨特而完整的 MCU-SoC 芯片設計平臺,具有自主知識產權的 MCU 芯片設計和工具鏈平臺,包括操作系統、集成開發環境(IDE)和 C 編譯器等。
公司自主開發了完整的 MCU 芯片設計開發工具鏈平臺,包括集成開發環境、編譯器、調試與燒錄工具、開發評估套件、底層驅動庫、USB 協議棧、TK 產品應用開發包、無線產品應用開發包,以及和實時操作系統供應商合作開發的嵌入式操作系統(RTOS)板級支持包。上述產品和公司芯片產品配套發布,是用戶對 MCU-SoC 進行應用開發的必要組成部分。
應用 MCU 芯片完成應用系統方案的設計及驗證,MCU 芯片廠商一般有兩種方式提供支持:一種是 MCU 廠商通過自身研發,提供全套平臺工具,另外一種是客戶尋求第三方通用工具(如 IAR、ARM-Keil 等)支持。為了幫助用戶縮短產品開發周期、提高產品穩定性,實現完全的自主可控,擺脫受制于人的風險,同時可以針對公司產品特色進行有針對性的優化,充分發揮自身產品的功能,公司根據自身產品特色及應用領域要求,以自主研發為主,已逐步建成中國本土獨特而完整的 MCU-SoC 芯片設計平臺,具有自主知識產權的 MCU 芯片設計和工具鏈平臺,包括操作系統、集成開發環境(IDE)和 C 編譯器、開發工具及開發套件等。該平臺的建設完成加快了公司相關領域系統和產品的研發進度,也幫助用戶縮短產品開發周期、提高產品穩定性,大大促進了公司產品的銷售,拓展了集成電路市場,對上海微電子的穩步發展提供了強有力的技術支持。
有千余家客戶使用公司上述軟件及工具鏈產品完成 MCU 產品的開發工作,應用領域包括:白色家電、智能電網、工業控制、儀器儀表、消費電子等,為用戶縮短產品開發周期、提高產品穩定性提供了強有力的支持。
上海微電子是中國大陸境內率先完成整合eFlash的混合信號40nm工藝節點的設計、量產并批量供貨的芯片設計廠商之一,在研的基于RISC-V的邊緣計算芯片采用28nm工藝,處于業界領先地位。
2019年,針對8位微控制器市場激烈的競爭格局,公司加大了應用方案開發,形成了冰箱、洗衣機、空調等白色家電領域的完整方案,全面進入國內主要家電廠商供應鏈,8位MCU產品在海爾等客戶的產品中已經被批量使用,涉及的產品包括洗衣機、冰箱、家用和商用空調器、熱水器、微波爐、咖啡機等,其高性價比和穩定性已經獲得客戶認可;完成了多款32位微控制器產品的工藝升級優化,推出了性價比更高的產品并量產銷售,保持了在相關領域的領先優勢,推動了32位MCU產品導入相關領域,已經在波輪洗衣機、滾筒洗衣機和冰箱顯示板上形成了完整的解決方案,部分產品已經試產。
總結