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縱觀全球半導體市場，在地緣政治和創新浪潮的推動下，我國本土半導體產業蓬勃發展，芯片設計產業率先進入國內替代深水區，技術領先。市場需求的變化、技術創新的變化和不可預測的國際模式對芯片設計企業的技術能力、財務能力和人才能力提出了更高的要求。其中，那些勇敢地取代并向高端芯片領域吹響攻擊號角的行業玩家需要一些孤獨和毅力。

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近日，井芯微電子領創新產品為重點的井芯微電子技術(天津)有限公司(以下簡稱井芯微或井芯微電子)繼發布240G網絡DPU芯片SDI2820后，國產替代新產品再次向市場推出——PRB0400型PCIe轉SRIO橋接芯片(以下簡稱井芯)PRB0400”）。井芯PRB0400是一款兼容PCIe Gen2和RapidIO Gen2協議的高性能數據傳輸橋接芯片主要用于滿足高可靠性和低延遲計算處理系統中各部件之間的連接需求PCIe協議網絡和RapidIO協議網絡之間的數據互連，芯片很容易實現SRIO（即Serial RapidIO）系統與PCIe實現兩個生態系統的無縫連接。

井芯PRB0400支持芯片到芯片、板到板之間的高效數據通信，可用于連接CPU、DSP、FPGA用于解決由此組成的密集電子系統PCIe網絡與RapidIO網絡嵌入網絡連接問題DMA在沒有主控處理器弱參與的情況下，引擎和消息傳輸引擎可以實現大量數據的高效傳輸。作為一款PCIe轉SRIO橋接芯片，井芯PRB0400廣泛應用于各種處理器之間的點對點互連或處理器之間RapidIO在基站傳輸、分布式計算、圖像處理等應用領域，實現數據交互等功能的場景具有巨大的市場空間。

深化地方客戶特色需求，打造25項增強功能

圖1 井芯PRB0400芯片結構圖

井芯PRB0400采用全正向研發，擁有PCIe接口、S-RIO 接口、新聞引擎、映射引擎和塊DMA五大發動機功能。在產品定義的早期階段，進行了詳細而嚴格的市場調查，廣泛吸收了許多國內客戶的應用建議，并根據客戶需求開發了額外的功能。與國際廠商的相關產品相比，井芯在兼容標桿設備全部功能、不影響官方驅動的前提下，PRB0400增加了7項業務相關項目、6項適應相關項目、5項可維可測相關項目、7項魯棒相關項目，共增加25項功能，更好地滿足當地客戶的應用需求。同時，井芯微研發團隊積累了深厚的使用和定位經驗，能夠為本地客戶提供更好的本地化支持服務。

在井芯PRB0400芯片中，PCIe接口負責與PCIe所有相關的物理層、數據鏈路層和傳輸層協議，S-RIO實現接口和S-RIO所有相關的物理層和傳輸層協議。用作新聞引擎RapidIO邏輯層信息傳輸、接收和發送通道都支持8個獨立的處理引擎。用于映射引擎PCIe和RapidIO映射和轉換可根據需要進行分割和重組。而其中的塊DMA發動機支持8個獨立的DMA每個通道DMA根據描述符可以讀寫通道。

井芯在系統設計上PRB0400可以原位替代標桿國際產品，并兼容其官方驅動。此外，井芯PRB0400兼容國內主流CPU和 DSP，并完成了相應的生態測試。目前騰、龍芯、x86、Zynq等PCIe RC設備對應的生態測試實現了國際制造商相關產品硬件和軟件的原位替代。

針對多個應用場景，開拓40億新基礎設施市場

RapidIO該協議是世界主流的嵌入式系統連接國際標準 (ISO/IEC18372) ，PCIe是高速串行計算機擴展總線的標準。這兩種協議廣泛應用于我國信息基礎設施，特別是在設備級、板卡級和系統級設備中PCIe協議和RapidIO協議。作為PCIe轉RapidIO協議芯片，井芯PRB0400在以新基礎設施為典型應用的場景中有著廣闊的市場空間。例如，為了保證通信基站的實時性，一般采用高速實時傳輸總線RapidIO協議和PCIe協議，在RapidIO網JAE代理在網絡維護管理系統中， RapidIO交換芯片和PCIe轉SRIO各種處理器之間的點對點連接或橋接芯片RapidIO實現數據交互等功能。處理器和RapidIO網絡連接系統， PCIe轉RapidIO橋接芯片用于解決系統應用問題，提高系統的運行效率。

在視頻和圖像應用中，系統設計師需要大量的視頻和圖像DSP或者FPGA編碼/解碼/轉碼或大型數據陣列FFT(傅里葉快速變換)，RapidIO該協議最適合此DSP/FPGA集群要求。然而，系統的模擬前端通常是傳感器，流數據端連接到FPGA中(如攝像頭子系統)。通常有一個PC后端的PCIe網絡中。井芯PRB0400可以幫助設計師PCIe網絡和RapidIO DSP/FPGA橋梁建在集群之間。

在無線基站中，LTE、WCDMA和TD-SCDMA等級基帶處理卡使用的互連技術是RapidIO。RapidIO在基帶處理器上本地連接一組DSP，處理器和FPGA集群，用于MAC和PHY層處理。然而，LTE現有標準得到了提高RapidIO微處理器的性能。井芯PRB0400 為無線設備制造商提供額外的選擇RapidIO使用優秀的基帶卡MIPs的x86處理器。在這些板卡設計中，RapidIO背板互連是設備之間的互連總線。x86處理器現在可以與基帶卡上的其他處理器一起使用RapidIO設備一起使用，依靠RapidIO在點對點多處理器網絡中應用消息性能。

井芯在高性能處理應用中PRB0400支持將使用PCIe用于處理器RapidIO背板為系統設計師提供了兩全其美的優勢——最新一代X86解決方案的浮點和浮點MIPs以及處理能力RapidIO優秀的點對點網絡性能。通過將井芯PRB0400與井芯微交換芯片結合使用X86處理器的有效載荷處理器卡可與工作高達3.125 Gbaud的現有RapidIO 1.3背板一起使用，或者同樣的卡可以和5一起工作 Gbaud下的RapidIO Gen2與背板兼容。

國內新基礎設施產業浪潮、東西算工程建設和當地服務器芯片制造商的崛起，使國內對橋接芯片的需求非常強勁。例如，在通信基站、分布式計算機系統、視頻會議、圖像處理系統等場景中，隨著用戶需求和體驗的提高，各領域對基本數據理量的要求越來越嚴格，處理算法的復雜性越來越大。據井芯微負責人介紹，該產品的初步市場調研發現，國內市場正在進行中PCIe轉RapidIO協議芯片需求迫切，未來整體市場容量有望超過40億元。另外，在井芯PRB在0400的發展過程中，它被國內主流廣泛使用CPU制造商關注并給予高優先級的技術支持。據了解，井芯PRB0400已開始向客戶送樣，今年年底將實現大規模量產供應。

深耕SDI井芯微引領高端芯片國產化

在過去的五到十年里，當地半導體產業實現了快速增長，尤其是芯片設計行業，在模擬芯片和數字芯片方面實現了廣泛的國內替代。然而，今天，進口替代已經進入深水區，特別是高端芯片的深度替代需要企業承擔咬硬骨的責任，挑戰深水區甚至無人區，互聯技術是需要克服的問題之一，傳統的互聯芯片技術仍被外國巨頭壟斷。

軟件定義互連作為互連技術的新方向（Software Defined Interconnection，SDI）2009年，中國工程院院士吳江興團隊提出，其核心是打破現有網絡的剛性系統結構，實現從物理層、數據鏈路層、網絡層到業務層的全維軟件定義，將剛性網絡轉化為柔性網絡，構建可定義、可重組、可重構、可重建的軟件定義系統架構。SDI該技術可以為新數據中心、云計算等信息基礎設施提供高效、扁平、靈活的定義連接，為自動駕駛、即時保密通信等場景提供網絡動態服務 柔性骨 ，靈活定義物聯網時代大規模傳感節點的群體智能 隨需連接 。

井芯微將為下一代網絡造芯視為企業使命，其核心技術團隊完全參與SDI從概念提出到芯片實現的全過程，并通過建立SDI基于聯盟和發展SDI技術芯片賦能新的基礎設施。井芯微核心創始團隊不僅僅是SDI技術積累深厚，芯片開發經驗豐富。目前，井芯微已獲得發明專利授權 80項，168項，研發成功RapidIO交換芯片-井芯NRS1800軟件定義交換芯片-井芯SDI3210內生安全交換芯片-井芯ESW5610、PCIe轉SRIO橋接芯片-井芯PRB0400、240G智能網卡芯片-井芯SDI許多國內領先的芯片產品，如2820，在研究中還有10多個芯片，為5G新的基礎設施，如基站建設、大數據中心建設等，心技術支持。

協議轉換芯片是SDI技術的重要分支，PCIe轉RapidIO橋接芯片-井芯PRB0400的發布將作為井芯微電子端到端新SDI環境地圖的重要組成部分支持井芯微驅動數量級100億元的市場空間。而作為SDI井芯微是技術的領導者，通過不斷拓展其基礎SDI技術產品路線圖，技術優勢逐漸為人們所熟知，市場認可度逐漸提高。據了解，井芯微2021年銷售額同比增長300%以上，行業客戶已擴大到300多家，2022年3月完成首輪5000萬元融資。

在深度布局SDI在技術的基礎上，井芯微未來中長期將探索SDI通過接近神經網絡和神經網絡驅動智能的技術和工業道路SDI集成神經網絡CPU、GPU、IPU、NPU、TPU、DSP各種類型的神經元攜手共建連接綠色安全的智能世界。