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                  国产IP发展综述:中国需要有自己的芯片标准吗?能否建立起来?

                  来源:电子发烧友网 ? 作者:Felix 2021年07月22日 09:00 ? 次阅读
                  IP,这是一个法律词汇,指知识产权,是Intellectual Property的英文简称。在芯片产业,IP大部分时候是指那些IP核,释义是芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计。
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                  有了IP,复杂的芯片设计就不需要全部由设计者来完成,而是采用设计者自主设计加上IP的方式来实现,降低了芯片设计的复杂程度。某种意义上讲,IP是无晶圆设计公司(fabless)做大做强的关键所在,让非IDM类型的公司也能够设计大的、复杂的芯片。
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                  从X86到ARM,再到RISC-V

                  对于芯片设计而言,IP可以理解为子模块和子系统,只是它们带有自主知识产权保护,需要商业收费授权之后才能够使用。因此,IP需要遵循一些规则去设计,不能毫无章法地随意定义。这一点,我们从Arm公司的商业模式中能够得到很好的解释。
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                  作为全球领先的IP供应商,Arm公司先是定义了ARM架构。目前,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。在ARM架构之下,是各种各样功能的IP,比如微控制器MCU用到的M55内核,还有CPU用到的A55内核。当然,也有像苹果这些买Arm公司的IP回去之后再设计的。
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                  Arm公司的IP产品(图源:Arm公司官网)
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                  在由中国集成电路创新联盟指导,中国集成电路设计创新联盟、中国半导体行业协会集成电路设计分会、国家 " 芯火 " 双创基地、苏州市高新区共同主办的 "2021 中国集成电路设计创新大会暨 IC 应用博览会"(简称 ICDIA )上,芯来科技执行总裁彭剑英博士表示,从最早的PC到手机,再到物联网。我们先是经历了“X86时代”,这个时代我们记住了英特尔AMD。到了“ARM时代”,我们记住了高通、苹果等。从生态丰富程度来看,ARM是最广泛的,从手机到物联网终端,现在开始冲击服务器市场。从发展周期来看,一个主流架构要占领市场,从它的出现,到它的成长,再到它的稳定,最后到它占有一定的市场比例,这期间需要经过十几、二十几年的发展周期。
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                  实际上,从“X86时代”到如今的“RISC-V时代”,时代的名称在交替,芯片的侧重点也在发生改变,但上一代的产物并不是说会彻底消失,而是依然在发挥着巨大的作用,就像电脑的CPU一样。因此,对于立志要实现超越的“中国芯”而言,每一时代的技术和产品都需要补齐短板。在这其中,IP丰富度和质量是一个很重要的评定标准。
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                  正如沐曦集成电路创始人、CEO陈维良介绍企业时谈到的,GPU是X86时代就出现的,英特尔至今的模式是CPU搭配集成的GPU一起卖,这是一个难度非常高的领域,需要很强的系统化能力。这其中包括了IP,沐曦核心团队此前在GPU IP、设计、产品化方面有全套的经验,这是一个基础。
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                  不可否定,RISC-V是一个巨大的产业机会。但正如彭剑英所言,今天的RISC-V在国内出现第一家公司芯来科技至今只有三年的时间,从IP设计到最终的芯片上市,这中间会有3-5年的沉淀期,因此还处于早期阶段。虽然兆易创新和乐鑫等公司推出了一些产品面市,但要论市占比现在还为时尚早。
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                  “中国芯”背后的IP力量

                  芯片并不是一个新概念,已经经历了数十年的发展,如今芯片的种类虽然还是以处理器芯片为主流,但一块电路板上用到的其他芯片类型也非常丰富。而每一种芯片设计背后都会牵扯到这样那样的IP,接口IP、DSP IP、RAM IP、控制器IP……
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                  统计数据显示,IC的复杂度以每年55%的速率递增,而设计能力每年仅提高21%。因此,一个芯片公司要争做行业顶尖,如果不借助IP的力量,难度可想而知。ICDIA上,IP这个词出现在各个公司的演讲和访谈中。
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                  上面已经提到,沐曦集成电路的核心团队在GPU方面有较为全面的经验,而创始人陈维良自己在GPU架构IP和产品化方面都有经验。他还提到,一个GPU中行业IP核占用的面积超过了80%,自主GPU也是从IP设计开始。这是IP和国产GPU的结合。
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                  芯耀辉科技则是国内专注于IP研发的公司。芯耀辉科技CTO李孟璋提到,IP自身复杂度越来越高,需要全方位的验证,芯片级验证、系统级验证、可靠性验证和兼容性验证等需要IP团队耗费巨大的心力。这其中也蕴含着各种创新,IP和封装技术结合而来的先进封装,IP和EDA结合的智能化和自动化等。这是国产IP厂商的思考。
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                  芯动科技是IP和芯片定制服务商。芯动科技技术总监高专谈到,IP本身的市场总值并不大,大概只有数十亿美元的份额,但IP却能够撬动数千亿的半导体市场。他认为,IP设计需要承担设计风险和先进制程两个方面的压力,IP设计要紧跟新标准和新工艺。芯动科技一直都关注接口IP的发展,目前已经有50亿颗IP核应用在客户的芯片中。这是国产IP厂商展示出的竞争力。
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                  在这里还是要再一次提到芯来科技,是国内第一家专注做RISC-V处理器IP以及相应解决方案的公司。从2018年的零到如今的全系列IP解决方案,芯来科技所有的处理器IP都是可配置的,能够去对标Arm公司类似的产品。这也是国产IP厂商展现出来的竞争力。
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                  而国内还有很多像行芯科技一样做EDA工具的,在这个领域设计IP或者结合IP都是不可避免的。因此,我们讲“中国芯”发展要注重研发,有一个很关键的点就是,在各个国产芯片公司内部,核心团队需要有人在IP方面是擅长的。
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                  中国是否需要有自己的芯片标准?

                  上文中,我们已经讲过全球IP发展的大势,以及“中国芯”背后的IP力量。在这个基础上,我们去思考一个目前在国内非常热门的话题,那就是中国需不需要有自己的芯片标准?
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                  龙芯中科董事长、中科院计算研究所研究员胡伟武近来表示,Wintel(Windows+Intel)和AA?(Arm+Android)模式在全球范围内具有垄断性地位,中国要实现产业的发现需要建立起第三套体系。一旦有了自己的体系,即便是落后的工艺也能够有很好的用户体验。
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                  关于打造中国自己的操作系统这一点,华为事件已经说明,操作系统也会成为“卡脖子”的环节,华为手机在全球除国内以外的业务便深受其累,应用生态能够决定背后的用户生态。
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                  但这背后还有一个更深层次的问题,那就是上述我们提到的IP相关的公司中,除了芯来科技在基于开源架构RISC-V打造IP矩阵,其他所提到的这些IP公司都在遵循“X86架构”和“ARM架构”这些主流架构做事情。
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                  实际上,即便是RISC-V架构也不是中国自己的体系,而是一个开源的架构。因此,作为芯片产业创新的先锋,国内各大IP公司基本都是在全球化的芯片标准下继续做创新。
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                  而IP的玩法本身也在进化,Chiplet模式已经被广泛的认可。芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在主题为《芯粒(Chiplet)的机遇和挑战》中提到,2024年,采用Chiplet的处理器芯片的全球市场规模将达58亿美元,比2018年的6.45亿美元增长9倍,到2035年将达到570亿美元。对于半导体IP来说,升级为Chiplet供应商,可提升IP的价值且有效降低芯片客户的设计成本。
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                  不得不说龙芯中科是少数派。早在十年前,龙芯中科就曾带头实施“中国国家指令集架构计划”。此前“中国芯”刚开始大热时也有划分标准,面向CPU则需要:1、研发机构安全保密;2、指令系统能自主可持续发展;3、核心源代码必须是自己编写。看看此中代表——龙芯中科的坎坷路,至今依然和MIPS ?IP纠缠不清,先是被MIPS起诉以缴纳授权费方式和解。如今又被取得MIPS中国区独家经营权的上海芯联芯质疑其“彻底”抛弃MIPS并发布自主指令系统的宣传报道未经相关方佐证,与事实严重不符,已经损害了上海芯联芯的合法权益。因而,上海芯联芯要求龙芯中科公开“LoongISA”和“LoongArch”手册的完整内容。至今,龙芯中科还没有给出回应。
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                  图源:上海芯联芯官网
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                  当前,正处于龙芯中科上市的关键时期,此番事情如果不能够得到合理解决,公司将背负很大的舆论压力,也需要面临上海芯联芯的诉讼问题。
                  龙芯中科上市进度(图源:企查查)
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                  作为“中国半导体IP第一股”,芯原的IP覆盖了图形、视频、数字信号、神经网络处理等,与全球各大晶圆代工企业都有过合作,研发实力可见一斑。但戴伟民并不建议中国搞一套自己的芯片标准,力主持续推动中国集成电路产业RISC-V生态建设。
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                  后记

                  从X86到ARM再到RISC-V,“中国芯”这一次的上车速度并没有明显落后,RISC-V不仅是国产IP的机会,也是国产芯片的历史性机遇。基于一个全新的开源平台,能够与国际同行竞争比拼。
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                  在国家倡导保护知识产权的大背景下,国产IP企业的发展环境将越来越优质。在国产芯片的每个环节上,或者会有国产IP企业,或者在相关公司中能够看到从事过IP研发的核心人员。IP被认为是芯片产业的灵魂,在“中国芯”发展历程中的作用是巨大的。
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                  龙芯中科这么多年坚持走“自主体系”的道路,此中艰辛可想而知,受到的质疑也从未断过。如今,RISC-V指令集如当年的MIPS一样红火,我们是借力打力?还是另起炉灶?

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                  RISC-V的调试标准及跟踪技术

                  本文主要详细介绍了RISC-V的调试标准以及RISC-V的跟踪技术,感兴趣的小伙伴跟小编一起了解一下....
                  发表于 2021-06-23 17:19? 322次阅读
                  RISC-V的调试标准及跟踪技术

                  risc-v中国峰会:新型硬件调试Wavefor...

                  本文主要对新型硬件调试Waveform Terminator做了详细介绍。
                  发表于 2021-06-23 15:44? 321次阅读
                  risc-v中国峰会:新型硬件调试Wavefor...

                  首届risc-v中国峰会:一种轻量级仿真快照Li...

                  如何在无需理解外部模型细节的情况下保存其状态?如何做到轻量级?轻量级仿真快照LightSSS给你答案....
                  发表于 2021-06-23 15:39? 537次阅读
                  首届risc-v中国峰会:一种轻量级仿真快照Li...

                  沁恒微电子 RISC-V系列MCU+亮相首届RI...

                  沁恒微电子自成立后,从自研8位RISC内核、自研E8051到引入ARM等内核的MCU,已有十多年的M....
                  发表于 2021-06-23 15:00? 2413次阅读
                  沁恒微电子 RISC-V系列MCU+亮相首届RI...

                  RVCL如何弥补RISC-V在计算领域的生态差距...

                  RVCL如何弥补RISC-V在计算领域的生态差距?本文首先介绍了RISC-V计算领域的,其次对澎峰科....
                  发表于 2021-06-23 14:29? 275次阅读
                  RVCL如何弥补RISC-V在计算领域的生态差距...

                  RISC-V峰会看点 RISC-V如何进入服务器...

                  在第一届RISC-V中国峰会上看点很多,我们来看看risc-v峰会其中一个非常重要的亮点 ;RISC....
                  发表于 2021-06-23 14:14? 7164次阅读
                  RISC-V峰会看点 RISC-V如何进入服务器...

                  risc-v中国峰会直播:如何优化RISC-V指...

                  第一届中国峰会在上海举办,以下是小编整理的部分risc-v峰会的内容。主要介绍了影响代码密度的因素以....
                  发表于 2021-06-23 12:12? 415次阅读
                  risc-v中国峰会直播:如何优化RISC-V指...

                  第一届RISC-V中国峰会最新内容:RV64上的...

                  RT-Thread自开始就在推进对RISCV架构的支持,同时也包括社区、态合作伙伴在RISCV方面的....
                  发表于 2021-06-23 11:49? 530次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会最新内容:RV64上的...

                  risc-v峰会亮点 RT-Thread对RIS...

                  在第一届RISC-V中国峰会上看点很多,我们来看看risc-v峰会其中一个非常重要的亮点 ;RT-T....
                  发表于 2021-06-23 11:29? 6376次阅读
                  risc-v峰会亮点 RT-Thread对RIS...

                  如何建设RISC-V软件生态?

                  本文从RISC-V软件开源基础平台、RISC-V多样化软件生态以及RISC-V开源社区等三个方面详细....
                  发表于 2021-06-23 11:21? 384次阅读
                  如何建设RISC-V软件生态?

                  如何促进RISC-V loT行业应用的发展

                  为了更好的推进RISC-V生态的快速发展,方便开发者熟悉并掌握RISC-V芯片的使用与开发。为了向广....
                  发表于 2021-06-23 11:01? 294次阅读
                  如何促进RISC-V loT行业应用的发展

                  第一届RISC-V中国峰会看点 芯来科技RISC...

                  第一届RISC-V中国峰会上很多人都在关注芯来科技;我们看到芯来科技的一些介绍分享给大家:芯来处理器....
                  发表于 2021-06-23 10:57? 5655次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会看点 芯来科技RISC...

                  RISC-V生态如何打造智慧家居AIoT芯片平台...

                  智能家居已经走进了千家万户,随着生活水平的提高,大家对智能生活的追求越来越高。本文通过介绍智能家居的....
                  发表于 2021-06-23 09:59? 342次阅读
                  RISC-V生态如何打造智慧家居AIoT芯片平台...

                  逆天的开源起跑速度,RISC-V笔记本明年就要面...

                  RISC-V作为一款开放性的框架,与Arm和x86相比,在开源方面拥有更大的优势,不少指令集都是开源....
                  发表于 2021-06-23 09:52? 8271次阅读
                  逆天的开源起跑速度,RISC-V笔记本明年就要面...

                  基于RISC-V开放架构的存算一体化芯片解决方案

                  RISC-V优势多多,RISC-V可以同时满足三种的需求并且具有友好的软件开发环境。本文主要介绍了由....
                  发表于 2021-06-23 09:50? 381次阅读
                  基于RISC-V开放架构的存算一体化芯片解决方案

                  第一届RISC-V中国峰会正在火热直播中,基于R...

                  第一届RISC-V中国峰会正在火热直播中,每个公司都给大家带来了新科技、新技术、新产品。以下内容是来....
                  发表于 2021-06-23 09:44? 446次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会正在火热直播中,基于R...

                  第一届RISC-V中国峰会:即将发射的中国RIS...

                  第一届RISC-V中国峰会:即将发射的中国RISC-V芯片
                  发表于 2021-06-22 17:49? 761次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会:即将发射的中国RIS...

                  首届risc-v峰会的最新消息:天枢的高性能RI...

                  首届risc-v峰会在上海正式举办,以下内容是赛昉科技天枢项目的介绍,分别从微架构、应用场景以及典型....
                  发表于 2021-06-22 17:36? 2275次阅读
                  首届risc-v峰会的最新消息:天枢的高性能RI...

                  上海智位机器人携手澎峰科技为RISC-V生态注入...

                  RISC-V作为一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA),是当前最为火热的开源硬....
                  发表于 2021-06-22 17:20? 536次阅读
                  上海智位机器人携手澎峰科技为RISC-V生态注入...

                  RISC-V有什么软件生态,RISC-V IP在...

                  本文首先介绍了RISC-V有什么软件生态,其次介绍了RISC-V需要什么样的生态,最后介绍了RISC....
                  发表于 2021-06-22 17:18? 521次阅读
                  RISC-V有什么软件生态,RISC-V IP在...

                  第一届RISC-V中国峰会上赛昉科技分享RISC...

                  赛昉科技赵晶分享到,生态非常重要,赛昉科技在RISC-V上做了很多努力。
                  发表于 2021-06-22 17:06? 5535次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会上赛昉科技分享RISC...

                  RISC-V的商业模式,国内外RISC-V的产业...

                  RISC-V将是智慧物联网创新发展的新机遇,本文首先介绍了什么是指令集架构,其次介绍了RISC-V的....
                  发表于 2021-06-22 16:14? 530次阅读
                  RISC-V的商业模式,国内外RISC-V的产业...

                  RISC-V中国峰会——智慧物联网创新发展的新机...

                  物联网市场需求与RISC-V特性相结合。物联网场景需求的碎片化、差异化,对低功耗、低成本、定制化、可....
                  发表于 2021-06-22 16:14? 1068次阅读
                  RISC-V中国峰会——智慧物联网创新发展的新机...

                  基于RISC-V指令集Egret系列处理器的性能...

                  在risc-v峰会上由厦门半导体投资集团有限公司的王旭给我们介绍了基于RISC-V指令集的Egret....
                  发表于 2021-06-22 15:36? 1169次阅读
                  基于RISC-V指令集Egret系列处理器的性能...

                  为什么做开源高性能RISC-v核,香山开源高性能...

                  RISC-V是一个基于精简指令集原则的开源指令集架构,那么为什么做开源高性能RISC-v核?
                  发表于 2021-06-22 14:25? 1668次阅读
                  为什么做开源高性能RISC-v核,香山开源高性能...

                  第一届RISC-V中国峰会

                  峰会介绍 在RISC-V国际基金会的大力支持下,第一届RISC-V中国峰会(RISC-V World....
                  发表于 2021-06-22 14:11? 2027次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会

                  全球首款基于RISC-V的DSP芯片发布,中科昊...

                  在2021年6月22日举办的risc-v中国峰会上,中科昊芯带来了全球首款基于RISC-V的DSP芯....
                  发表于 2021-06-22 14:08? 800次阅读
                  全球首款基于RISC-V的DSP芯片发布,中科昊...

                  第一届RISC-V中国峰会上大家都关注软件生态的...

                  你为什么要选择RISC-V?是否选择RISC-V的关键因素是什么? 在第一届RISC-V中国峰会现场....
                  发表于 2021-06-22 12:18? 3886次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会上大家都关注软件生态的...

                  第一届RISC-V中国峰会看点:Linaro在L...

                  给大家分享一个第一届RISC-V中国峰会看点;Linaro在Linux和Zephyr内核的贡献长期处....
                  发表于 2021-06-22 12:12? 3267次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会看点:Linaro在L...

                  Red Hat的发展对RISC-v软件生态的发展...

                  我们知道在2019年的时候Red Hat已经加入RISC-V基金会,帮助开发开元处理器isa。那么R....
                  发表于 2021-06-22 12:06? 326次阅读
                  Red Hat的发展对RISC-v软件生态的发展...

                  RISC-V中国峰会:Red Hat(红帽)和F...

                  Fedora是-个受红帽支持的、由社区驱动的Linux发行版;被认为稳定且对企业版有用的特性将被合入....
                  发表于 2021-06-22 12:05? 371次阅读
                  RISC-V中国峰会:Red Hat(红帽)和F...

                  第一届RISC-V中国峰会亮点:红帽软件帮助开发...

                  开源是一个非常重要的分享共同进步的源头,红帽软件高级软件工程师傅炜解释;红帽软件是一个非常开放的企业....
                  发表于 2021-06-22 12:00? 2584次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会亮点:红帽软件帮助开发...

                  risc-v架构是哪个国家的_risc-v架构优...

                  RISC-V(发音为“risk-five”)是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(I....
                  发表于 2021-06-22 11:59? 10911次阅读
                  risc-v架构是哪个国家的_risc-v架构优...

                  第一届RISC-V中国峰会上讨论鸿蒙、RT-th...

                  多位大牛在第一届RISC-V中国峰会上讨论了鸿蒙、阿里OS、RT-thread、FreeRTOS等操....
                  发表于 2021-06-22 11:54? 2890次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会上讨论鸿蒙、RT-th...

                  首届RISC-V中国峰会:RISC-V峰会区块链...

                  RISC-V是一种开源指令集架构,使用BSD License开源协议,几乎完全免费,其目标是成为指令....
                  发表于 2021-06-22 11:53? 782次阅读
                  首届RISC-V中国峰会:RISC-V峰会区块链...

                  第一届RISC-V中国峰会上讨论NVIDIA如果...

                  ARM架构使用非常广泛,虽然ARM年营收才18、19亿美金,而NVIDIA可以开价到400亿美金,这....
                  发表于 2021-06-22 11:51? 988次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会上讨论NVIDIA如果...

                  RISC-V中国峰会之圆桌讨论RISC-V产业

                  圆桌讨论上芯原股份创始人戴伟民、红帽高级软件工程师傅炜、开源芯片基地CEO郭晶、芯来科技执行总裁彭建....
                  发表于 2021-06-22 11:39? 459次阅读
                  RISC-V中国峰会之圆桌讨论RISC-V产业

                  第一届RISC-V中国峰会上讨论英特尔并购SIF...

                  第一届RISC-V中国峰会上讨论英特尔并购SIFIVE的动机;大家一起来看看英特尔并购SIFIVE的....
                  发表于 2021-06-22 11:36? 1080次阅读
                  第一届RISC-V中国峰会上讨论英特尔并购SIF...

                  RISC-V中国峰会:中国CPU未来展望

                  RISC-V中国峰会圆桌讨论RISC-V产业及生态发展。
                  发表于 2021-06-22 11:29? 529次阅读
                  RISC-V中国峰会:中国CPU未来展望

                  科达希普在第一届RISC-V中国峰会上发布RIS...

                  在今天的第一届RISC-V中国峰会上,科达希普在第一届RISC-V中国峰会上发布RISC-V A71....
                  发表于 2021-06-22 11:29? 342次阅读
                  科达希普在第一届RISC-V中国峰会上发布RIS...

                  RISC-V中国峰会:RISC-V产业及生态发展

                  RISC-V中国峰会:RISC-V产业及生态发展,CPU创新应用,能为大众所用。
                  发表于 2021-06-22 11:28? 559次阅读
                  RISC-V中国峰会:RISC-V产业及生态发展

                  RISC-V中国峰会:中国CPU的自主可控之路

                  中国CPU自2001年开始开始发展,主要包含服务器CPU、桌面CPU、嵌入式CPU。以下图介绍了中国....
                  发表于 2021-06-22 10:29? 575次阅读
                  RISC-V中国峰会:中国CPU的自主可控之路
                  欧美美女的白虎