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1、玄铁玄铁 RTOS 系统平台携手系统平台携手 RT-Thread 共建共建 AIoT 技术生态新篇章技术生态新篇章林书塔阿里巴巴达摩院RISC-V及生态技术专家RISC-V的发展和前景01玄铁RISC-V的技术创新02玄铁RTOS系统平台与RT-Thread共建技术生态03目目录录体现更大自由度与合作精神拓展半导体行业新机遇降低芯片产业创新门槛Promoting greater freedom and cooperationExploring new opportunities for semiconductor industryLowering the threshold for innov
2、ationRISC-V:开源开放与科技普惠:开源开放与科技普惠RISC-V正在高速发展正在高速发展在主流应用中占比约30%29%Wearables MCURISC-VTAM:2.6B Units20%Communications 5G InfraRISC-VTAM:1.8B Units22%Computing NotebooksRISC-VTAM:2.7B Units36%Consumer AI AccelerationRISC-VTAM:6.4B Units27%Automotive AI AccelerationRISC-VTAM:270M Units22%Industrial Smart
3、 GridRISC-VTAM:670M UnitsRISC-V正在高速发展正在高速发展RISC-V在主流市场年增长率超过40%0.61.41.952.984.367.911.2023*2024*2025*2026*2027*2028*2029*2030*RISC-V expected to be in billions of SoCs#of UnitsCAGR 40%Deeply Embedded(e.g.,Finite State Machine)Microcontroller Co-Processor Application Processor(
4、e.g.host CPU)RISC-V正在高速发展正在高速发展RISC-V用10年完成Arm30年的历程source:The SHD Groun,November,202324622252232593259403740370500025003000350040004500200024 ChipSoC,IP,FPGA3 I/OMemory,network,storage21 ServicesFab,design services58 Softw
5、areDev tools,firmware,OS3 SystemsODM,OEM13 IndustryCloud,mobile,HPC,ML,automotive159 ResearchUniversities,Labs,other alliances3K+IndividualsRISC-V engineers and advocatesRISC-V正在迎来蝶变正在迎来蝶变可根据AI工作负载特点提供专门的硬件加速器允许定制指令集来优化特定类型计算操作定制化硬件加速模块化和扩展性AI爆发带来极大算力需求RISC-V可增加其功能扩展性全球70+国家和地区参与RISC-V开放规范,产业更加壮大达摩院
6、等13家企业发起旨在加速RISC-V软件生态建设及应用商业化进程基金会负责管理开放标准 RISC-V 指令集架构(ISA)相关规范和相关方社区安卓Ubuntu龙蜥openKylin编译器编译环境部署工具系统适配开发工具RISC-V软件生态逐渐成熟在更多应用场景落地发芽可穿戴设备汽车电子通讯边缘计算应用场景RISC-V 产业发展趋势产业发展趋势 逐步走入高性能和AI计算的深水区RISC-V向更高性能领域拓展向更高性能领域拓展RISC-V Tensor Unit for ultra-fast AI solutionsMTIA v1:Metas first generation AI inferen
7、ce acceleratorAndes N25F for performance and low power in enterprise SSD controller,AndesCore RISC-V multicore vector processorPerformance P870 and Intelligence X390 for generative AI and MLData center CPU chiplet solution with I/O hub,DDR memory,PCIe,up to 192 coresPerformance C920 with vector 1.0
8、for high performance computing and AI,C907 with worlds first matrix implementation for AI and MLVentanaSiFiveSemidynamicsAndes TechnologyMeta AI达摩院玄铁与合作伙伴一起在各个维度为RISC-V添砖加瓦RISC-V软件生态逐步完善软件生态逐步完善Source:RISC-V Summit 2023国际基金会重点关注的领域都有新突破RISC-V应用规模和适配程度不断提高应用规模和适配程度不断提高玄铁RISC-V引领技术创新 丰富生态应用技术创新技术创新持续提
9、升处理器性能,优化工具链,增强基础软件支持,提供软硬件全栈能力 玄铁处理器新成员玄铁处理器新成员 ScalarVectorMatrix面向高性能领域典型模型推理性能提升最高可达4.6X搭载搭载Matrix加速扩展的高能效处理器加速扩展的高能效处理器C907搭载全新搭载全新Vector引擎的高性能处理器引擎的高性能处理器C920典型模型推理性能提升提升后提升前1.63X4.6X平均提升面向端侧人工智能融合scalar、vector、matrix多维算力矩阵计算性能提升fp32fp16int81.841.634.6*note:平均值来自多组不同大小及形状的矩阵运算速度fp32fp164.157.0
10、3端到端性能提升4.15X7.03X平均提升MatrixVector 玄铁处理器新成员玄铁处理器新成员 可应用于存储控制、网络通信、自动驾驶等高实时/可靠性领域面向实时面向实时/可靠领域增强的高性能处理器可靠领域增强的高性能处理器 R910高效多核互联高效多核互联XL-100实时增强架构可靠性增强架构高带宽、可编程的多Cluster互联系统C920C920C908C908Coherence Interconnect UnitL3CacheSnoop filterAXI MIFLLPDCP SIPXL-100玄铁处理器路线图玄铁处理器路线图持续演进的玄铁处理器系列下一代高性能旗舰处理器下一代高性
11、能旗舰处理器C930High PerformanceCost EfficiencyCompute EfficiencyAI EnhancedCompute EnhancedVector Updated2019C9102020C9062022C9082023C9072023C9202024C930SpecINT2K6:15/GHz高性能乱序流水线兼容RVA24 Profile支持虚拟化玄铁处理器路线图玄铁处理器路线图全面迭代产品线,面向低功耗架构、AI加速、车规、安全AI加速加速Vector与matrix指令集FP16等新型数据类型低功耗低功耗提升能效商用RISC-V核安全安全数据隔离通过Glo
12、bal Platform安全认证车规车规通过ASIL-B/D与26262增加安全岛持续演进的玄铁持续演进的玄铁CPU家族家族构建软硬件全栈生态构建软硬件全栈生态玄铁CPU玄铁生态芯片软件栈行业领域操作系统多媒体AI融合平台剑池HHBVirtualZone安全平台AI计算库剑池编译工具剑池CDK无线连接平台智能语音平台SG2042镇岳510LS101xXY4100BL618K230TH1520服务器网络通信机器人边缘计算智慧大屏云桌面工业控制推理运算车载ADAS领域平板RISC-V生态生态AndroidLinux有道统信openKylin海尔IntelRTOSImaginationGNULLVM
13、多生态连接连接新生态升维升维技术生态技术生态共同打造的组件化、软硬件云端一体解决方案,建设玄铁RTOS系统平台与RT-Thread 生态,共同推进中国物联网产业的全球化进程玄铁RTOS系统平台与RT-Thread共建技术生态开源、开放、面向领域的玄铁开源、开放、面向领域的玄铁RTOS系统平台系统平台AIoT终端产品组件、方案生态:组件、方案生态:JS GUI、LinkVision、钉钉考勤、钉钉考勤、IoT接入、语音算法接入、语音算法应用便捷开发芯片快速适配方案厂家方案厂家芯片厂家芯片厂家RT-TheadAliOSFreeRTOSRVM-CSIOSAL/POSIX/RVM-HAL应用框架:智能
14、语音、视频视觉、IoT接入生态组件、应用方案生态芯片驱动适配基础组件:FOTA、安全、存储、文件系统、多媒体播放器芯片生态:芯片生态:PHY6220、W800、BL606P、TX510、F133、D1、CV实时操作系统内核快启低功耗框架基于vector加速的AI算法轻量级应用组件基础系统开销 Flash 10K,RAM 8K中断响应延时:1.5us20MHz任务切换延时:2.5us20MHz并行启动、并行加载的快启机制Tickless+RAM保持睡眠模式低功耗KWS唤醒基于vector加速的视觉AI算法离线小模型语音AI算法轻量级语音播放器极致优化的蓝牙协议栈系统系统内核内核基础开销:Flas
15、h 10K,RAM 8K中断响应:1.5us20MHz任务切换:2.5us20MHz基础组件基础组件领域领域组件组件音频播放器音频播放器Flash 35KBRAM 20KBmp3解码开销40MHz首播延时 20ms图形加速图形加速Vector向量加速480P/30FPS250MHzFlash 3.5M RAM 4M语音语音AIKWS关键词唤醒离线ASR算法典型语音设备资源:l RAM 4MBl Flash 4MB蓝牙协议栈蓝牙协议栈BLE Mesh协议栈RAM 20kBFlash 100KB视觉视觉AI基于vector优化的AI算法相比同等级ARM芯片提升100%LwIP协议栈协议栈IPV4+
16、TCP:Flash32.5K,RAM7.8KIPV6+TCP:Flash48.6K,RAM9.7K内核扩展内核扩展MMU虚拟内存管理PGD/PMD/PTE三级虚实地址映射差分升级差分升级Flash开销 20KB差分+压缩,效率=30%快速启动快速启动并行启动并行加载识别启动200+msKV存储系统存储系统存储开销RAM 2kBFlash 3KB基于玄铁处理器深度优化的基础组件基于玄铁处理器深度优化的基础组件多层次玄铁多层次玄铁RTOS系统平台系列开发板系统平台系列开发板现可在云上实验室实现远程实时评估现可在云上实验室实现远程实时评估玄铁C906处理器多模态的语音视频视觉视觉、AI场景开发为核心
17、主流的深度学习框架算能 华山派玄铁C906处理器语音、图形等开发支持HDMI输出拥有丰富的外设矽速 Lichee D1 Dock Pro玄铁C906和E907处理器语音交互智能音箱支持两路SPK输出博流 BL606P-DVK玄铁E906处理器WiFi&BLE连接语音播放最高主频220MHz玄铁 RVB2601嘉楠 K230双核玄铁C908处理器高新能AI加速单元3路4K高清摄像头高清显示输出接口详情欢迎登陆玄铁官网搜索详情欢迎登陆玄铁官网搜索“云上实验室云上实验室”丰富的玄铁丰富的玄铁RTOS生态芯片及生态产品生态芯片及生态产品CSI(Chip System Interface)是针对嵌入式系
18、统,定义了CPU移植接口、外围设备操作接口统一软件接口规范,消除不同芯片的差异,简化软件的使用及提高软件的移植性。通过CSI 接口规范,可以快速实现芯片对接到玄铁RTOS软件平台。RVM-CSI玄铁RTOS系统平台持续完善的玄铁芯片RTOS生态不断丰富的玄铁芯片高性能高效能AP低成本AP高阶MCU能效均衡超低能耗AI加速引擎 可靠实时增强AI矩阵加速玄铁处理器最小系统玄铁处理器最小系统RTOS SDK全系玄铁处理器支持处理器特性使用示例裸系统使用示例操作系统内核使用示例CSI芯片驱动示例支持RT-Thread等内核玄铁官网提供完善的技术文档支持FPGA、QEMU平台运行CDK、CDS集成开发工
19、具链queueRVM-CSIRT-ThreadBare Metal内存管理LIBC领域组件VICECCTCMNMIWFEWFIcoremarkdhrystone 无线接入解决方案智能语音解决方案视频视觉解决方案 taskmutexeventsemaphore 玄铁玄铁RTOS系统平台集成系统平台集成RT-Thread内核,支持玄铁内核,支持玄铁RV处理器处理器CPU Architecture Support 芯片一致:libcpuBSP(Board Support Package)板级支持包:bspHardware硬件:CPU/RAM/Flash/UART/EMAC等Kernel Librar
20、y内核库kservice.h/.cRT-Thread Kernel实时内核Object Management 对象管理:object.cReal-time Scheduler 实时调度器:schedule.cThread Management 线程管理:thread.cInter-Thread Communication 线程间通信:ipc.cClock Management 时钟管理:clock.c,timer.cMemory Management 内存管理:mem.c,memheap.cDevice 设备管理:device.cRT-Thread SMP,实时性和性能兼顾的多核系统,实时性和
21、性能兼顾的多核系统Core1RTOSTask2Core2RTOSTask3Core3RTOSTask4Core0RTOSTask1RTOSTask4Task1Task2Task3Core0Core1Core2Core3AMPSMP所有处理器共享单个操作系统实例任务可以在任何可用的处理器上调度执行系统可动态重新分配任务以实现负载均衡适用于性能和资源最大化的场景处理器独立运行不同的操作系统通过核间通讯模块进行消息传递严格资源或者任务隔离的场景RT-Thread组件,丰富玄铁组件,丰富玄铁RTOS软件生态,端云一体构建应用软件生态,端云一体构建应用部分玄铁RTOS组件及生态组件玄铁RV处理器工具类玄
22、铁RTOS系统平台(OSAL/POSIX/HAL)系统IoT外设行业领域utestfinshipcfotaposixvfsmqtttcpserverlwipsalhttpsntprt_robot柿饼UIavminialsasonictmediaanv_benchfastlzjsonadbxzlibcsvAT24xxMPU6XXdriversdevicesdrv_btdrv_wifi应用在线创建应用在线创建在线问答支持在线问答支持组件下载使用组件下载使用云上应用浏览云上应用浏览正如哥伦布探索新世界之船,RISC-V是我们探索新算力世界的航船,驶向未知而广阔的计算技术海洋As Columbuss brave vessels didst chart unknown waters,so too doth RISC-V serve as our noble bark,venturing forth into the vast and undiscovered realms of computational might.关于关注玄铁公众号及官网关于关注玄铁公众号及官网了解更多我们的技术进展!了解更多我们的技术进展!玄铁公众号玄铁官网玄铁开源项目