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縱觀全球半導(dǎo)體市場，在地緣政治和創(chuàng)新浪潮的推動(dòng)下，我國本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)率先進(jìn)入國內(nèi)替代深水區(qū)，技術(shù)領(lǐng)先。市場需求的變化、技術(shù)創(chuàng)新的變化和不可預(yù)測的國際模式對芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的技術(shù)能力、財(cái)務(wù)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(lǐng)域吹響攻擊號角的行業(yè)玩家需要一些孤獨(dú)和毅力。

芯片采購網(wǎng)專注于整合國內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源，芯片庫存實(shí)時(shí)查詢，行業(yè)價(jià)格合理，采購方便IC芯片，國內(nèi)專業(yè)芯片采購平臺(tái)。

近日，井芯微電子領(lǐng)創(chuàng)新產(chǎn)品為重點(diǎn)的井芯微電子技術(shù)(天津)有限公司(以下簡稱井芯微或井芯微電子)繼發(fā)布240G網(wǎng)絡(luò)DPU芯片SDI2820后，國產(chǎn)替代新產(chǎn)品再次向市場推出——PRB0400型PCIe轉(zhuǎn)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(xié)議的高性能數(shù)據(jù)傳輸橋接芯片主要用于滿足高可靠性和低延遲計(jì)算處理系統(tǒng)中各部件之間的連接需求PCIe協(xié)議網(wǎng)絡(luò)和RapidIO協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)互連，芯片很容易實(shí)現(xiàn)SRIO（即Serial RapidIO）系統(tǒng)與PCIe實(shí)現(xiàn)兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的無縫連接。

井芯PRB0400支持芯片到芯片、板到板之間的高效數(shù)據(jù)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(tǒng)PCIe網(wǎng)絡(luò)與RapidIO網(wǎng)絡(luò)嵌入網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的高效傳輸。作為一款PCIe轉(zhuǎn)SRIO橋接芯片，井芯PRB0400廣泛應(yīng)用于各種處理器之間的點(diǎn)對點(diǎn)互連或處理器之間RapidIO在基站傳輸、分布式計(jì)算、圖像處理等應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)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(xiàng)增強(qiáng)功能

圖1 井芯PRB0400芯片結(jié)構(gòu)圖

井芯PRB0400采用全正向研發(fā)，擁有PCIe接口、S-RIO 接口、新聞引擎、映射引擎和塊DMA五大發(fā)動(dòng)機(jī)功能。在產(chǎn)品定義的早期階段，進(jìn)行了詳細(xì)而嚴(yán)格的市場調(diào)查，廣泛吸收了許多國內(nèi)客戶的應(yīng)用建議，并根據(jù)客戶需求開發(fā)了額外的功能。與國際廠商的相關(guān)產(chǎn)品相比，井芯在兼容標(biāo)桿設(shè)備全部功能、不影響官方驅(qū)動(dòng)的前提下，PRB0400增加了7項(xiàng)業(yè)務(wù)相關(guān)項(xiàng)目、6項(xiàng)適應(yīng)相關(guān)項(xiàng)目、5項(xiàng)可維可測相關(guān)項(xiàng)目、7項(xiàng)魯棒相關(guān)項(xiàng)目，共增加25項(xiàng)功能，更好地滿足當(dāng)?shù)乜蛻舻膽?yīng)用需求。同時(shí)，井芯微研發(fā)團(tuán)隊(duì)積累了深厚的使用和定位經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)楸镜乜蛻籼峁└�好的本地化支持服�?wù)。

在井芯PRB0400芯片中，PCIe接口負(fù)責(zé)與PCIe所有相關(guān)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層協(xié)議，S-RIO實(shí)現(xiàn)接口和S-RIO所有相關(guān)的物理層和傳輸層協(xié)議。用作新聞引擎RapidIO邏輯層信息傳輸、接收和發(fā)送通道都支持8個(gè)獨(dú)立的處理引擎。用于映射引擎PCIe和RapidIO映射和轉(zhuǎn)換可根據(jù)需要進(jìn)行分割和重組。而其中的塊DMA發(fā)動(dòng)機(jī)支持8個(gè)獨(dú)立的DMA每個(gè)通道DMA根據(jù)描述符可以讀寫通道。

井芯在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上PRB0400可以原位替代標(biāo)桿國際產(chǎn)品，并兼容其官方驅(qū)動(dòng)。此外，井芯PRB0400兼容國內(nèi)主流CPU和 DSP，并完成了相應(yīng)的生態(tài)測試。目前騰、龍芯、x86、Zynq等PCIe RC設(shè)備對應(yīng)的生態(tài)測試實(shí)現(xiàn)了國際制造商相關(guān)產(chǎn)品硬件和軟件的原位替代。

針對多個(gè)應(yīng)用場景，開拓40億新基礎(chǔ)設(shè)施市場

RapidIO該協(xié)議是世界主流的嵌入式系統(tǒng)連接國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO/IEC18372) ，PCIe是高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線的標(biāo)準(zhǔn)。這兩種協(xié)議廣泛應(yīng)用于我國信息基礎(chǔ)設(shè)施，特別是在設(shè)備級、板卡級和系統(tǒng)級設(shè)備中PCIe協(xié)議和RapidIO協(xié)議。作為PCIe轉(zhuǎn)RapidIO協(xié)議芯片，井芯PRB0400在以新基礎(chǔ)設(shè)施為典型應(yīng)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(shí)時(shí)性，一般采用高速實(shí)時(shí)傳輸總線RapidIO協(xié)議和PCIe協(xié)議，在RapidIO網(wǎng)JAE代理在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理系統(tǒng)中， RapidIO交換芯片和PCIe轉(zhuǎn)SRIO各種處理器之間的點(diǎn)對點(diǎn)連接或橋接芯片RapidIO實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互等功能。處理器和RapidIO網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)， PCIe轉(zhuǎn)RapidIO橋接芯片用于解決系統(tǒng)應(yīng)用問題，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

在視頻和圖像應(yīng)用中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要大量的視頻和圖像DSP或者FPGA編碼/解碼/轉(zhuǎn)碼或大型數(shù)據(jù)陣列FFT(傅里葉快速變換)，RapidIO該協(xié)議最適合此DSP/FPGA集群要求。然而，系統(tǒng)的模擬前端通常是傳感器，流數(shù)據(jù)端連接到FPGA中(如攝像頭子系統(tǒng))。通常有一個(gè)PC后端的PCIe網(wǎng)絡(luò)中。井芯PRB0400可以幫助設(shè)計(jì)師PCIe網(wǎng)絡(luò)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(shù)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(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)得到了提高RapidIO微處理器的性能。井芯PRB0400 為無線設(shè)備制造商提供額外的選擇RapidIO使用優(yōu)秀的基帶卡MIPs的x86處理器。在這些板卡設(shè)計(jì)中，RapidIO背板互連是設(shè)備之間的互連總線。x86處理器現(xiàn)在可以與基帶卡上的其他處理器一起使用RapidIO設(shè)備一起使用，依靠RapidIO在點(diǎn)對點(diǎn)多處理器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用消息性能。

井芯在高性能處理應(yīng)用中PRB0400支持將使用PCIe用于處理器RapidIO背板為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了兩全其美的優(yōu)勢——最新一代X86解決方案的浮點(diǎn)和浮點(diǎn)MIPs以及處理能力RapidIO優(yōu)秀的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)性能。通過將井芯PRB0400與井芯微交換芯片結(jié)合使用X86處理器的有效載荷處理器卡可與工作高達(dá)3.125 Gbaud的現(xiàn)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(nèi)新基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)浪潮、東西算工程建設(shè)和當(dāng)?shù)胤��?wù)器芯片制造商的崛起，使國內(nèi)對橋接芯片的需求非常強(qiáng)勁。例如，在通信基站、分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、視頻會(huì)議、圖像處理系統(tǒng)等場景中，隨著用戶需求和體驗(yàn)的提高，各領(lǐng)域?qū)�基本�?shù)據(jù)理量的要求越來越嚴(yán)格，處理算法的復(fù)雜性越來越大。據(jù)井芯微負(fù)責(zé)人介紹，該產(chǎn)品的初步市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)市場正在進(jìn)行中PCIe轉(zhuǎn)RapidIO協(xié)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(fā)展過程中，它被國內(nèi)主流廣泛使用CPU制造商關(guān)注并給予高優(yōu)先級的技術(shù)支持。據(jù)了解，井芯PRB0400已開始向客戶送樣，今年年底將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)供應(yīng)。

深耕SDI井芯微引領(lǐng)高端芯片國產(chǎn)化

在過去的五到十年里，當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速增長，尤其是芯片設(shè)計(jì)行業(yè)，在模擬芯片和數(shù)字芯片方面實(shí)現(xiàn)了廣泛的國內(nèi)替代。然而，今天，進(jìn)口替代已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，特別是高端芯片的深度替代需要企業(yè)承擔(dān)咬硬骨的責(zé)任，挑戰(zhàn)深水區(qū)甚至無人區(qū)，互聯(lián)技術(shù)是需要克服的問題之一，傳統(tǒng)的互聯(lián)芯片技術(shù)仍被外國巨頭壟斷。

軟件定義互連作為互連技術(shù)的新方向（Software Defined Interconnection，SDI）2009年，中國工程院院士吳江興團(tuán)隊(duì)提出，其核心是打破現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的剛性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層到業(yè)務(wù)層的全維軟件定義，將剛性網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為柔性網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建可定義、可重組、可重構(gòu)、可重建的軟件定義系統(tǒng)架構(gòu)。SDI該技術(shù)可以為新數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等信息基礎(chǔ)設(shè)施提供高效、扁平、靈活的定義連接，為自動(dòng)駕駛、即時(shí)保密通信等場景提供網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)服務(wù) 柔性骨 ，靈活定義物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大規(guī)模傳感節(jié)點(diǎn)的群體智能 隨需連接 。

井芯微將為下一代網(wǎng)絡(luò)造芯視為企業(yè)使命，其核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)完全參與SDI從概念提出到芯片實(shí)現(xiàn)的全過程，并通過建立SDI基于聯(lián)盟和發(fā)展SDI技術(shù)芯片賦能新的基礎(chǔ)設(shè)施。井芯微核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)不僅僅是SDI技術(shù)積累深厚，芯片開發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富。目前，井芯微已獲得發(fā)明專利授權(quán) 80項(xiàng)，168項(xiàng)，研發(fā)成功RapidIO交換芯片-井芯NRS1800軟件定義交換芯片-井芯SDI3210內(nèi)生安全交換芯片-井芯ESW5610、PCIe轉(zhuǎn)SRIO橋接芯片-井芯PRB0400、240G智能網(wǎng)卡芯片-井芯SDI許多國內(nèi)領(lǐng)先的芯片產(chǎn)品，如2820，在研究中還有10多個(gè)芯片，為5G新的基礎(chǔ)設(shè)施，如基站建設(shè)、大數(shù)據(jù)中心建設(shè)等，心技術(shù)支持。

協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片是SDI技術(shù)的重要分支，PCIe轉(zhuǎn)RapidIO橋接芯片-井芯PRB0400的發(fā)布將作為井芯微電子端到端新SDI環(huán)境地圖的重要組成部分支持井芯微驅(qū)動(dòng)數(shù)量級100億元的市場空間。而作為SDI井芯微是技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，通過不斷拓展其基礎(chǔ)SDI技術(shù)產(chǎn)品路線圖，技術(shù)優(yōu)勢逐漸為人們所熟知，市場認(rèn)可度逐漸提高。據(jù)了解，井芯微2021年銷售額同比增長300%以上，行業(yè)客戶已擴(kuò)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(shù)的基礎(chǔ)上，井芯微未來中長期將探索SDI通過接近神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)智能的技術(shù)和工業(yè)道路SDI集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CPU、GPU、IPU、NPU、TPU、DSP各種類型的神經(jīng)元攜手共建連接綠色安全的智能世界。