核心思想:指令集自主是生態可控的前提,君正如何借力開源實現戰略轉型。
一、MIPS時代:兼容生態下的自主探索
北京君正的早期發展選擇了MIPS指令集,這一決策基于兩大關鍵考量:
技術適配性:MIPS指令集精簡高效,相同性能下功耗比ARM更低,適合嵌入式場景的能效需求;
授權靈活性:MIPS允許廠商通過架構授權自主設計內核,為君正提供了底層創新的空間。
通過指令集擴展,君正進一步強化了技術競爭力:
SIMD指令優化:支持128Bit并行計算,提升多媒體處理效率;
AI指令拓展:針對圖像識別、語音處理等場景定制指令集,增強AI算力。
然而,MIPS生態的局限性逐漸顯現:
軟件生態薄弱:開發工具鏈、操作系統適配滯后于ARM;
市場碎片化:MIPS未能形成統一的應用場景,制約了規?;l展。
二、RISC-V戰略:開源生態的必然選擇
為突破生態瓶頸,君正自2020年起轉向RISC-V架構,其優勢體現在兩方面:
1.技術優勢:模塊化與自主可控
按需裁剪指令集:RISC-V的模塊化設計允許君正按場景需求組合指令,避免冗余硬件(如Victory系列僅保留必要指令,芯片成本有所降低);
向量指令擴展:兼容RV32GC/RV64GC基礎指令,新增高效向量計算單元,支持AI推理加速。以Victory2為例,其性能對標ARM Cortex-A55,矢量計算單元使其在圖像處理任務中算力顯著提升。
2.生態潛力:開源共建與高度定制
打破壟斷:RISC-V開源特性吸引了全球開發者,工具鏈、編譯器生態快速完善;
協同設計:君正自研的Victory系列CPU內核與NPU深度融合,在智能家居、工業控制等場景中實現“AI計算+實時控制”的定制化方案。
三、混合架構:平滑過渡的實踐智慧
在全面轉向RISC-V前,君正采用“MIPS計算核+RISC-V控制核”的異構設計,平衡性能與生態兼容性:
X2600芯片案例:
XBurst2(MIPS):負責高性能計算(如打印機圖像渲染、機器人路徑規劃);支持雙ISP與雙千兆以太網;
Victory0(RISC-V):管理實時任務與低功耗調度(如設備休眠喚醒、傳感器數據采集);
這一混合架構設計,巧妙平衡了技術過渡期的挑戰與機遇:
延續MIPS生態價值:保留既有客戶與開發者資源,確保產品兼容性與市場連續性;
積累RISC-V經驗:通過控制核驗證RISC-V的可靠性,為全面轉向開源生態提供技術背書。
四、啟示:生態自主的漸進路徑
君正的指令集轉型為國產芯片提供了可復用的方法論:
兼容現有生態:初期通過MIPS實現技術積累與商業化驗證;
擁抱開源:借力RISC-V突破生態壁壘,降低對封閉架構的依賴;
自主創新:基于開源架構拓展差異化能力(如AI指令集、多核協同設計)。
行業價值:
君正的混合架構實踐證明,國產芯片無需“一刀切”式替換技術路線,可通過漸進式創新實現平穩過渡;
RISC-V的模塊化與開放性,為國產芯片在AIoT、工業自動化等新興領域創造了“換道超車”的機會。
結語
從MIPS到RISC-V的轉型,不僅是君正的技術選擇,更是國產芯片生態自主的縮影。通過兼容、開源、創新三步走,君正為行業示范了一條“可控、漸進、可持續”的生態重構路徑。未來,隨著RISC-V生態的成熟,國產芯片有望在更多領域實現從“生態跟隨”到“生態定義”的跨越。
關于北京君正
北京君正集成電路股份有限公司成立于2005年,基于創始團隊創新的CPU設計技術,迅速在消費電子市場實現SoC芯片產業化,2011年5月公司在深圳創業板上市(300223)。
君正在處理器技術、多媒體技術和AI技術等計算技術領域持續投入,其芯片在智能視頻監控、AIoT、工業和消費、生物識別及教育電子領域獲得了穩健和廣闊的市場。
2020年,君正完成對美國ISSI及其下屬子品牌Lumissil的收購。ISSI面向汽車、工業和醫療等領域提供高品質、高可靠性的存儲器產品,包括SRAM、DRAM、NOR Flash、2D NAND Flash和eMMC,客戶遍布全球。Lumissil面向汽車、家電和消費電子等領域提供LED驅動、微處理器、電源管理和互聯等芯片產品。
君正將整合其積累十幾年的計算技術,及ISSI三十余年的存儲、模擬和互聯技術,利用公司擁有的完整車規芯片質量和服務體系,為汽車、工業、AIoT等行業的發展持續做出貢獻。
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原文標題:第二篇:生態重構——從MIPS到RISC-V的指令集轉型密碼
文章出處:【微信號:gh_749c3d5420ab,微信公眾號:北京君正】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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