瑞萨电子：MCU迎来前所未来的变革，正在开发基于RISC-V架构的内核

瑞萨公司执行副总裁Sailesh Chittipeddi接受知名半导体技术分析机构semiengineering采访，畅谈终端市场的变化，MCU新技术拓展以及公司战略。

SE:瑞萨在过去几年里收购了许多公司他们的目标是什么

Chittipedi:我们的目标很简单，就是打造行业领先的解决方案提供商，解决工业，物联网，基础设施，汽车市场的问题我们正在通过收购提高我们在四个特定领域的地位，从而提高我们在嵌入式处理领域的市场领先地位从历史上看，虽然瑞萨确实向其他市场销售MCU，但主要集中在汽车行业自2019年以来，我们将公司重新定位为两个主要业务部门—汽车和物联网及基础设施事业部如今，通过有机增长和收购Intersil，IDT，Dialog以及现在的Celeno，IIBU已经成为公司的一个更大的业务部门

SE:未来没有一个单一的芯片会主宰一切，因为我们会看到许多异构的设计，即使是来自大型芯片制造商这与你的战略有什么关系

Chittipeddi:是的，我们看到很多AI，边缘或终端AI公司的创业活动，其中一些是针对特定工作负载进行优化的很大一部分是关于AI和边缘计算的但这不仅仅是AMD和英特尔等公司的CPU，英伟达的GPU，或谷歌和其他公司的TPU伴随着处理器变得越来越复杂，你需要更多的数字多相控制器和存储器接口我们将自己视为这些核心处理器供应商的额外机会

SE:过去的想法是将终端设备直接连接到云端，那么伴随着边缘计算的成熟，会发生什么。

奇蒂佩迪:发生了很多事情一个是人工智能和微机器学习的MCU应用的到来在单片机中可以实现一定水平的人工智能功能下一级是NPUNPU是多线程的，但是多核CPU和NPU面临的挑战都是成本的增加MCU有局限性，因为它们通常是单线程的，这意味着您必须等待一个操作完成后才能继续下一个操作FPGA的优点是有并行线程实现多线程这是一种成本非常低的方法，每个组件不到50美分，功耗极低它适用于大约5000个门，并且具有1000到2000个查找表

SE:那么你认为未来会发生什么芯片会被进一步分解成更小的部分吗还是会达到一个极限，即很难整合所有组件

Chittipeddi:某种程度的集成总是需要的，这将取决于工作负载芯片分解的原因取决于你想做什么因此，对于某些类型的工作负载，MCU可能就足够了对于其他类型的工作负载，你可能需要一个人工智能优化的芯片以语音应用为例，可能需要特定的NPU对于视觉人工智能，你可能需要另一类芯片

SE:现在越来越难区分MCU和不同类型的处理器，尤其是当你增加片外存储器和位数，以及当你将它们与其他类型的芯片集成到封装中时那么背后的主要驱动因素是什么呢

Chittipedi:从高层来看，它以最低的功耗实现了最大的计算能力所以你需要知道自己需要什么样的计算能力，是否针对工作负载进行了优化就您的观点而言，数据中心和边缘的内存带宽是一个主要的限制因素我们的解决方案提供了最高密度的片内存储器，但在某些情况下，片外存储器更有意义但最后一个因素还是最低功耗谈到连接，问题就变成了‘你是把连接放在芯片上还是芯片外’但如何优化功耗，必须从系统层面解决也许意味着一个芯片可以做所有的事情，也许不是那么理想如果传感器网络将用于偏远地区，也许你会想使用窄带物联网，而如果传感器网络用于家庭环境，你会选择Wi—Fi或蓝牙对于工业领域，可能是Wi—Fi 6，开始进入这个领域

SE:这里的一个重大变化是，不再有很多几十亿台的设计，而是一个接一个的衍生产品那么，如何建立足够的灵活性来实现投资的最大化呢

Chittipeddi:我们确实看到了对最大化芯片堆叠和使用内核嵌入式处理平台的多种封装选项的持续强调我们也看到在一些情况下使用应用特定的接口，人工智能正在进入这个领域从设计的角度来说，最高级节点上的改动需要软硬件结合现在对于更复杂的芯片，你几乎要并行做，而对于MPU，你最好有一些并行性，不然会有麻烦，因为产品开发周期太长，不这么做是不可能的

SE:那么这一切是如何开始改变MCU的呢。

Chittipeddi:最初，这些公司都在做专有内核，你有硬件和软件为客户提供完整的解决方案通过Arm，我们创建了一个生态系统，您可以在其中使用更灵活的软件包最近，我们的RISC—V产品在MCU方面取得了进展，这是我们最早优化电机控制的产品现在，我们推出了用于语音应用的RISC—V好处是我们可以把这个概念扩展到其他领域，比如RISC—V物联网网关MPUMCU和MPU的转换需要一个过程伴随着时间的推移，他们将根据应用和地区的特定需求，适应所有三种核心——专有内部核心，ARM核心和RISC—V核心

SE:是否有足够的商业设计工具，还是需要自己开发。

Chittipeddi:我们依赖第三方的RISC—V内核但是我们正在自己开发RISC—V内核，以便根据我们的需要优化它们

SE:如果你有编译器，那么你可以快速优化它们，对吗。

奇蒂佩迪:是的，但我们别无选择一些客户希望保留技术黑匣子如果你不支持他们，你会陷入困境可是，世界其他地区的客户不愿意支付Arm的专利费此外，地缘政治敏感地区的客户也担心无法访问IP等问题对他们来说，RISC—V是唯一开放的生态系统因此，你必须在所有这些不同的环境中运行

SE:你发现你的销售目标和过去不一样了吗。

奇蒂佩迪:是的，有几个原因一个原因是新冠肺炎，它改变了许多事情客户和原始设备制造商之间的透明度已经改变所以现在我们可以更清楚地知道我们能为他们建造什么我们不跟中间商打交道透明度比以前高了很多，只是因为他们需要能力，不相信中间商告诉他们的第二个原因是，这种增强用户体验的想法促使我们更直接地接触最终用户，这变得非常重要在新冠肺炎危机期间，另一个因素是云实验室所以基本上，我们的客户可以在云中自行验证他们的设备

SE:此外，许多应用程序非常强调可靠性工业和汽车行业更是如此，但现在就算是智能手机也要用四年如何提高它们的可靠性

Chittipeddi:对于MCU和MPU来说，工业领域对安全性的需求越来越大，这是以前没有的与五年前相比，这是一个很大的变化传统上，这些要求来自汽车客户越来越希望增加设计的可靠性，并为关键任务应用提供冗余大多数领域都认识到对市场需求的快速反应是生存的关键传统工业客户的生命周期为15至20年人们现在预计7到10年的生命周期，他们知道在那之后他们可能需要适应新一代的设备在工业生态系统中，您需要的安全性超出了使用Arm最新内核的标准信任区产品

SE:你的意思是7到10年的生命周期，因为这个行业正在从机械化向电气化转变还是因为日新月异的变化，他们需要与时俱进

奇蒂佩迪:是后者变化正在迅速发生能效，功耗和新系统的概念对人们越来越重要他们意识到可持续性不仅仅是股价的几个百分点它必须成为一种生活方式，这正在推动行为的改变，尤其是在工业领域

SE:你仍然只关注硅衬底，还是更关注碳化硅和氮化镓之类的材料。

Chittipeddi:这取决于应用，电压和组件对于大多数应用，硅，BCDMOS和LDMOS仍然工作良好高于100伏，那么你可以考虑使用氮化镓来提高你所需要的功率效率碳化硅在工业应用中还没有发展到那种程度，而碳化硅在汽车领域发展更快，因为它们需要处理1000伏或更高的电压在这一领域，与IGBT相比，碳化硅受到了更多的关注

SE:考虑到所有这些变化，您会进行更多收购，还是会依赖有机增长。

Chittipeddi:外界其实是一个模拟电路世界我们缺少的是连接它和外界的组件比如传感，动力，连接和驾驶这四个组成部分对瑞萨至关重要，我们以整体的方式将它们放在一起通过收购Intersil，我们获得了中端动力通过收购Dialog，我们获得了所需的低功耗连接通过收购Celeno，我们获得了更广泛的连接元件然后，驱动力在瑞萨内部我们还决定专注于三个垂直领域——基础设施，工业和物联网我们将始终密切关注战略收购，但我们相信，从硬件的角度来看，我们拥有推动有机增长的关键要素

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