作者：电子创新网张国斌
8月19日，第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛在上海临港滴水湖畔召开，与往届一样，本届论坛也将推介10款代表中国先进IC设计水平，并与应用需求紧密结合的优秀国产RISC-V芯片新品。
在下午的推介环节中，益思芯科技（上海）有限公司解决方案副总裁唐杰介绍了该公司开发的基于RISC-V架构的面向智慧家庭的FTTR光网络芯片。
唐杰表示益思芯科技成立于2020年，最早研发数据中心DPU，当时认为DPU的基本架构是ARM CPU+数据处理器，但现在这颗CPU变为RISC-V架构了。目前公司的主要业务以智能网卡为主，同时也有和国内领先服务器厂商一起合作开发的存储加速卡。
近年来，随着互联网和智慧家庭市场的快速发展，FTTR技术逐渐成为了行业关注的焦点，FTTR（Fiber To The Room 即光纤到房间）已经成为光纤到户的新一代演进，它通过将光纤网络直接连接到用户的家庭房间或办公室内部，增强了全屋网络覆盖，实现了房内网络速度和稳定性的质的飞跃。
根据工信部数据，截至2024年3月末，我国已建成互联网宽带接端口11.53亿个，其中光纤接入（FTTH/O）端口11.13亿个，具备千兆网络服务能力的10G PON端口数达2456万个。用户方面，固定互联网宽带接入用户总数达6.47亿户，其中FTTH/O用户6.18亿户，千兆及以上用户1.77亿户。
唐杰表示益思芯的FTTR解决方案处于行业领先地位，2024年3月11日，益思芯首款自主研发的 Nandgate FTTR 芯片成功点亮并打通实际流量。目前，益思芯的FTTR解决方案已经完成工信部认证及Wi-Fi等认证，FTTR全光网络解决方案满足运营商级别标准，通过认证并产品化，这颗芯片就是基于RISC-V架构。
他指出整个芯片基于28nm工艺，主频600MHz，芯片框架分为三个部分：首先是RISC-V的核心部分，选用了芯来300系列作为MCU的核心。此外，益思芯科技与芯来共同开发了一个DMA引擎，以实现数据包的高效传输。
除了内核外，益思芯科技还决定将芯片的控制部分从之前运行在两个ARM A9核心上的架构转移到RISC-V上。与此同时还开发了DPU（数据处理单元）专门处理网络包，并设计了自己的以太网交换机，能够高效处理网络流量。此外，该芯片还集成了PON MAC模块，将光网络中的协议数据流转换为以太网流量，以支持Wi-Fi等功能。
“光网络相对于以太网的一个主要优势在于其能够轻松实现1分32或1分64的网络分布，这只需要一个简单的分光器即可，而不需要像以太网那样依赖功耗高、成本高的交换机。此外，在RISC-V上运行国产实时操作系统成本并不高，其网络协议栈也能够通过软件处理一些简单的网络控制包，因此作为控制路径，RISC-V的表现仍然十分出色。”唐杰指出。
“由于我们的以太网交换机是自己做的，能够非常好的处理网络流量。同时，我们会有PON MAC，光网络把协议数据流转成以太网。Wi-Fi本质上也是以太网，然后传输到各个房间去。所以说芯来的RISC-V非常给力，我们在28nm就可以跑到600兆，我们是全光网络芯片中最早“点亮”的RISC-V架构芯片。”他指出，“因为我们的PON这边会涉及到一部分模拟的，这一块其实还是做了一些调整，采样的调整、包括有一些算法的调整，然后最终才真正的点亮。所以说RISC-V目前来讲，在MCU来讲是非常好的、与用ARM差别也不是特别的大。”
唐杰表示由于光本身是无源的、对于传输信号来说不需要有任何中间放大。因为“无源”，所以可以节省成本、可以节省布线。一次布线可以用50年，用光运维也相对简单。
他表示全光网络-远程接入场景有基于光的无源交换、布线简单，多业务融合支持电话、PC、手机、监控、打印、存储等业务，多系统接入、上行接入FTTH、无线5G、甚至是卫星介入，网络易演进、光纤带宽可以支持1-400G、无感升级，维护管理简单、光网络管理简单，一次投入、终生升级等。
由于中国市场运营商较早部署FTTR，未来十年内中国的FTTR占比将领先全球，到2030年将达到25%以上。具体规模上Omdia预测了2023年底中国的FTTR用户数将超过700万户。而其实际发展速度可能要高于预期：中国信通院在《中国宽带发展白皮书（2023年）》中指出，我国FTTR等新业务从试点部署迈向规模化发展，截至2023年9月底用户规模已超过800万户。
看来，RISC-V不仅在物联网、人工智能领域发挥作用，未来，在全光网络芯片领域也将大显身手！
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