华为在5G技术方面彻底领先后，美国就对华为动了歪心思，多次修改规则，对华为进行无端的打压，尤其是芯片方面。

据了解，美国修改规则后，凡是采用美国的技术的企业，在没有许可的情况下，均不能自由出货，这直接影响到了华为海思芯片。

都知道，华为仅做芯片研发设计，自身并不生产制造芯片，台积电不能自由出货后，华为海思芯片可能就无法生产了。

另外，华为研发设计芯片需要用到美国的EDA软件，还需要用ARM的架构，要知道，全球移动芯片研发设计公司几乎都不离开这两样技术授权。

也正是因为如此，美国修改规则后，华为海思芯片公司面临着一个比较棘手的问题。

所以华为才宣布全面进入芯片半导体领域内，还要在新材料和终端制造方面突破瓶颈。

但没有想到的是，近日，ARM、中科院先后官宣表态，华为芯迎来两个好消息，情况是这样的。

首先，ARM官宣全新的V9架构符合美国出口规则。

华为一直都基于ARM的架构研发设计芯片，并且已经获得V8架构的永久授权，可以一直使用V8架构。

由于ARM的架构技术不断进步，其已经成功研发出来全新的V9架构，相比V8架构而言，其能够带来更出色的性能。

这意味着如果其它厂商基于ARM V9架构研发设计芯片，而华为依旧采用ARM V8架构的话，华为研发设计的芯片可能就落后一代。

如今，ARM日前正式对外官宣表态，其推出了V9架构满足美国技术出口的要求，这意味着其不受美国出口规则的限制，未来可以授权给华为使用。

这对于华为而言，自然是一个好消息，毕竟研发架构成本高、周期长，三星投入巨资，最后还是放弃了，基于ARM的架构研发设计芯片。

而ARM官宣表态，全新的V9架构不受美国出口规则限制，未来其自然可以授权给华为使用，华为也就能够基于ARM V9架构研发设计全新的芯片。

其次，中科院成功研发新的芯片指令集架构。

据悉，芯片研发设计难，主要是芯片架构研发难度大，全球仅有少数几种芯片架构，分别是英特尔的X86、ARM以及MIPS开源架构等。

由于英特尔X86架构的授权几乎拿不到，所以国内PC芯片研发设计，要么基于MIPS开沟架构，要么基于ARM的架构。

这也是越来越多PC芯片基于ARM架构的原因之一。

但是，就在4月中旬，中科院征地对外官宣表态，其放弃采用开源的MIPS架构，并发布了自主研发设计的指令集架构Loongson Architecture，简称龙芯架构。

作者：蓝伞科技 出处：bilibili

ARM公司以及ARM芯片的现状和发展，从应用的角度介绍了ARM芯片的选择方法，并介绍了具有多芯核结构的ARM芯片。列举了目前的主要ARM芯片供应商，其产品以及应用领域。举例说明了几种嵌入式产品的最佳ARM芯片选择方案。

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词条图册

中文名ARM芯片隶属ARM公司成立1990年特点多芯核结构

目

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1名称简介

2选择原则

ARM

系统时钟

存储容量

USB接口

GPIO

中断

IIS接口

nWAIT

RTC

LCD

PWM

立体声频

扩展总线

UART

DSP

FPGA

计数器

电源管理

DMA

3多芯核

4防盗器

5词条图册

1名称简介

编辑

ARM芯片(19)ARM公司自1990年正式成立以来,在32位RISC(Reduced Instruction Set ComputerCPU)开发领域不断取得突破,其结构已经从V3发展到V7。由于ARM公司自成立以来,一直以IP(Intelligence Property)提供者的身份向各大半导体制造商出售知识产权,而自己从不介入芯片的生产销售,加上其设计的芯核具有功耗低、成本低等显著优点,因此获得众多的半导体厂家和整机厂商的大力支持,在32位嵌入式应用领域获得了巨大的成功,已经占有75%以上的32位RISC嵌入式产品市场。在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位。设计、生产ARM芯片的国际大公司已经超过50多家,国内中兴通讯和华为通讯等公司也已经购买ARM公司的芯核用于通讯专用芯片的设计。

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非常流行的ARM芯核有ARM7TDMI, StrongARM, ARM720T, ARM9TDMI, ARM922T, ARM940T, RM946T, ARM966T, ARM10TDM1等。自V5以后,ARM公司提供Piccolo DSP的芯核给芯片设计者,用于设计ARM+DSP的SOC(System On Chip)结构的芯片。此外,ARM芯片还获得了许多实时操作系统(Real Time Operating System)供应商的支持,比较知名的有：Windows CE、Linux、pSOS、VxWorks Mucleus、EPOC、uCOS、BeOS等。随着国内嵌入式应用领域的发展,ARM芯片必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于ARM芯片有多达十几种的芯核结构,70多家芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员在选择方案时带来一定的困难。所以,对ARM芯片做一对比研究是十分必要的。

2选择原则

编辑

从应用的角度,对在选择ARM芯片时所应考虑的主要因素做一详细的说明。

ARM

如果希望使用WinCE或Linux等操作系统以减少软件开发时间,就需要选择ARM720T以上带有MMU(memory management unit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而ARM7TDMI没有MMU,不支持Windows CE和大部分的Linux,但目前有uCLinux等少数几种Linux不需要MMU的支持。

系统时钟

系统时钟决定了ARM芯片的处理速度。ARM7的处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片系统主时钟20MHz-133MHz,ARM9的处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9的系统主时钟为100MHz-233MHz, ARM10最高可以达到700MHz。不同芯片对时钟的处理不同,有的芯片只有一个主时钟频率,这样的芯片可能不能同时顾及UART和音频时钟的准确性,如Cirrus Logic的EP7312等;有的芯片内部时钟控制器可以分别为CPU核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时钟,如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。

存储容量

在不需要大容量存储器时,可以考虑选用有内置存储器的ARM芯片。见表1。

表1内置存储器的ARM芯片

芯片型号供应商 FLASH容量 ROM容量 SRAM容量

AT91F40162 ATMEL 2M Bytes 256K bytes 4K Bytes

AT91FR4081 ATMEL 1M Bytes 128K Bytes

SAA7750 Philips 384K Bytes 64K bytes

PUC3030A Micronas 256K Bytes 56K bytes

HMS30C7202 Hynix 192K Bytes

LC67F500 Snayo 640K Bytes 32K

USB接口

许多ARM芯片内置有USB控制器,有些芯片甚至同时有USB Host和USB Slave控制器。见表2。

表2内置USB控制器的ARM芯片

芯片型号 ARM内核供应商 USB Slave USB Host IIS接口

S3C2410 ARM920T Samsung 1 2 1

S3C2400 ARM920T Samsung 1 2 1

S5N8946 ARM7TDMI Samsung 1 0 0

L7205 ARM720T Linkup 1 1 0

L7210 ARM720T Linkup 1 1 0

EP9312 ARM920T Cirrus Logic 0 3 1

Dragonball MX1 ARM920T Motorola 1 0 1

SAA7750 ARM720T Philips 1 0 1

TMS320DSC2x ARM7TDMI TI 1 0 0

PUC3030A ARM7TDMI Micronas 1 0 5

AAEC-2000 ARM920T Agilent 1 0 0

ML67100 ARM7TDMI OKI 1 0 0

ML7051LA ARM7TDMI OKI 1 0 0

SA-1100 StrongARM Intel 1 0 0

LH79531 ARM7TDMI Sharp 1 0 0

GMS320C7201 ARM720T Hynix 1 0 1

GPIO

在某些芯片供应商提供的说明书中,往往申明的是最大可能的GPIO数量,但是有许多引脚是和地址线、数据线、串口线等引脚复用的。这样在系统设计时需要计算实际可以使用的GPIO数量。

中断

ARM内核只提供快速中断(FIQ)和标准中断(IRQ)两个中断向量。但各个半导体厂家在设计芯片时加入了自己不同的中断控制器,以便支持诸如串行口、外部中断、时钟中断等硬件中断。外部中断控制是选择芯片必须考虑的重要因素,合理的外部中断设计可以很大程度的减少任务调度的工作量。例如PHILIPS公司的SAA7750,所有GPIO都可以设置成FIQ或IRQ,并且可以选择上升沿、下降沿、高电平、低电平四种中断方式。这使得红外线遥控接收、指轮盘和键盘等任务都可以作为背景程序运行。而Cirrus Logic公司的EP7312芯片,只有4个外部中断源,并且每个中断源都只能是低电平或者高电平中断,这样在用于接收红外线信号的场合时,就必须用查询方式,会浪费大量的CPU时间。

IIS接口

IIS(IntegrateInterfaceof Sound)接口即集成音频接口。如果设计音频应用产品,IIS总线接口是必需的。

nWAIT

外部总线速度控制信号。不是每个ARM芯片都提供这个信号引脚,利用这个信号与廉价的GAL芯片就可以实现与符合PCMCI标准的WLAN卡和Bluetooth卡的接口,而不需要外加高成本的PCMCIA专用控制芯片。另外,当需要扩展外部DSP协处理器时,此信号也是必需的。

RTC

很多ARM芯片都提供实时时钟功能,但方式不同。如Cirrus Logic公司的EP7312的RTC只是一个32位计数器,需要通过软件计算出年月日时分秒;而SAA7750和S3C2410等芯片的RTC直接提供年月日时分秒格式。

LCD

有些ARM芯片内置LCD控制器,有的甚至内置64K彩色TFT LCD控制器。在设计PDA和手持式显示记录设备时,选用内置LCD控制器的ARM芯片如S3C2410较为适宜。

PWM

有些ARM芯片有2~8路PWM输出,可以用于电机控制或语音输出等场合。

立体声频

有些ARM芯片内置2~8通道8~12位通用ADC,可以用于电池检测、触摸屏和温度监测等。PHILIPS的SAA7750更是内置了一个16位立体声音频ADC和DAC,并且带耳机驱动。

扩展总线

大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM扩展接口,不同的ARM芯片可以扩展的芯片数量即片选线数

量不同,外部数据总线有8位、16位或32位。某些特殊应用的ARM芯片如德国Micronas的

PUC3030A没有外部扩展功能。

1.华为海思

2.紫光集团

3.长电科技

4.法定最低工资

5.太极工业

6.中央股份

7.振华科技

8.纳斯达有限公司

9.中兴微电子

10.华天科技

龙头芯片股排名前十。

二、国产芯片龙头股名单

紫光国威002049:

国内领先的芯片股。2021年实现营业收入53.42亿，同比增长63.35%。

公司是专业的集成电路设计企业，核心业务包括智能卡芯片设计和专用集成电路。

紫光微的股价在最近30天下跌了20.05%，最高价217.19元，最低价196.68元。目前市值1064.07亿元。2022年股价下跌-30.39%。

兰琪科技688008:

国内领先的芯片股。兰琪科技股份有限公司2020年实现总收入18.24亿，同比增长4.94%。

公司在内存接口芯片领域深耕十余年，已成为全球能够提供从DDR2到DDR4完整内存缓冲/缓冲解决方案的主要供应商之一。另外，天津CPU是兰琪科技推出的具有预检测和动态安全监控功能的x86架构系列处理器，适用于天津CPU或其他通用服务器平台。

回顾过去30个交易日，兰琪科技下跌29.56%，最高价77.5元，总成交1.72亿手。

国产数字芯片厂商详细信息

下面我们将从核心技术、主要产品、目标市场和应用方案等方面对这30家公司逐一展示。

中科龙芯

核心技术：MIPS授权架构的CPU及生态圈、跨指令兼容的二进制翻译技术。

主要产品：面向行业应用的“龙芯1号”小CPU;面向工控和终端类应用的“龙芯2号”中CPU;以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯3号”大CPU。

应用领域：网络安全、办公与信息化、工控及物联网等领域，并在政府、能源、金融、交通、教育等行业领域取得了广泛应用。

天津飞腾

核心技术：自研ARMv8架构处理器、片上并行系统(PSoC)体系结构。

主要产品：高性能服务器CPU(腾云S系列);高效能桌面CPU(腾锐D系列);高端嵌入式CPU(腾珑E系列)三大系列。

应用领域：国内政务办公、装备制造、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域。

海光信息

核心技术：AMD授权X86指令集架构、“禅定”x86 CPU

主要产品：7000系列、5000系列和3000系列处理器。

应用领域：政府机构和商业服务器应用。

兆芯

核心技术: CPU、GPU、芯片组核心技术。

主要产品：“开先”、“开胜”两大CPU系列。

应用领域:党政办公、金融、教育、医疗、交通、网络安全、能源等行业。

申威

核心技术：申威64自主可控架构

主要产品：SW1600/SW1610 CPU。

应用领域:党政、军事、超算、服务器和桌面电脑。

华为海思

核心技术：ARM v8架构授权、达芬奇架构NPU

主要产品：鲲鹏920、麒麟系列应用处理器、升腾AI芯片。

应用领域：服务器、手机、智能终端。

紫光展锐

核心技术：5G通信、AI平台

主要产品：虎贲T7520/T7510/T710系列手机应用处理器、W517/307系列智能可穿戴处理器、春藤系列物联网芯片。

应用方案：5G、AIoT、智能语音、智能穿戴、平板电脑、工业互联网

目标市场：手机、可穿戴设备、工业物联网、汽车电子、功率电子。

瑞芯微

核心技术：ARM内核高性能应用处理器、智能语音

主要产品：RK35系列、RK33系列、RK32系列、RK31系列RK30系列、RK18系列、RK MCU系列、RK Power系列、RV11系列。

应用方案：平板电脑、流媒体应用、商业及工业应用、家居应用、智联网应用、视觉应用、车载应用。

目标市场：智能硬件、手机周边、平板电脑、电视机顶盒、工控等多个领域。

北京君正

核心技术：XBurst系列 CPU Core(基于MIPS指令集)、Helix/ Radix系列 VPU、Tiziano图像处理器、君正AIE算力引擎、ISSI存储技术

主要产品：X2000、X1000/E、X1520、X1500、X1021系列微处理器;T40、T31、T21、T30、T20系列智能视频处理器;ISSI/Lumissil存储器。

应用方案：智能音频、图像识别、智能家电、智能家居、智能办公、智能视频。

目标市场：生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑、AIoT等领域，以及计算和通信存储市场。

全志科技

核心技术：智能应用处理器SoC、超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合;

主要产品：A系列平板电脑应用处理器、F系列多媒体处理器、H系列机顶盒OTT处理器、R系列智能语音芯片、T系列车规级驾舱信息娱乐处理器、V系列视频编解码处理器、MR系列处理器。

应用方案：智能硬件、消费电子、工业控制、家庭娱乐、车联网方案;

目标市场：智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒，以及电源、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。

景嘉微

核心技术：支持国产CPU和国产操作系统的GPU

主要产品：JM5400、JM7200/7201图形处理器

应用市场：笔记本电脑、一体机、移动工作站、刀片式主板等桌面办公和工业控制领域。

天数智芯

核心技术：全自研通用计算GPGPU

主要产品：7纳米GPGPU高端自研云端训练芯片

目标市场：计算机视觉、智能语音、智能推荐等AI领域;HPC通用计算。

芯动科技

核心技术：GDDR6高带宽显存技术、4K/8K显示的HDMI2.1技术、国产自主标准的INNOLINK Chiplet和HBM2E高性能计算平台技术

主要产品：智能渲染GPU图形处理器;高速32Gbps SerDes Memory;高性能计算/高带宽储存/加密计算/AI云计算/低功耗IoT等芯片。

应用市场：高性能计算/多媒体&汽车电子/IoT物联网等领域;信创桌面渲染、5G数据中心、云游戏、云办公、云教育等主流新基建领域。

高云半导体

核心技术：GoAI机器学习平台、蓝牙FPGA系统级芯片

主要产品：晨熙家族GW2A系列 FPGA、小蜜蜂家族GW1N系列SoC

应用市场：通讯、工业控制、LED显示、汽车电子、消费电子、AI、数据中心。

上海安路

核心技术：全流程TD软件系统

主要产品：高端PHOENIX(凤凰)、中端EAGLE(猎鹰)、低端ELF(精灵)系列FPGA。

应用方案：LED显示屏、工业自动化、通信控制、MIPI和TCON显示等。

紫光国微

核心技术：Pango Design Suite FPGA开发软件技术、嵌入式FLASH、高安全加密、内嵌ECC。

主要产品：Titan系列FPGA、Logos系列FPGA、Compact系列CPLD;智能卡和智能终端安全芯片;半导体功率器件;超稳晶体频率器件;5G超级SIM卡。

应用方案：移动通信、金融支付、数字政务、公共事业、物联网与智慧生活、智能汽车、电子设备、电力与电源管理、人工智能。

目标市场：金融、电信、政务、汽车、工业互联、物联网等领域。

京微齐力

核心技术：AiPGA芯片(AI in FPGA)、异构计算HPA芯片(Heterogeneous Programmable Accelerator)、嵌入式可编程eFPGA IP核、FX伏羲EDA软件

主要产品：HME-R、HME-M、HME-P、HME-H系列FPGA

应用方案：工业控制、医疗电子、消费类电子、广播&通信、汽车电子、计算机与存储、嵌入式应用、人工智能。

目标市场：云端服务器、消费类智能终端以及国家通信/工业/医疗等核心基础设施。

智多晶

核心技术：FPGA开发软件“HqFpga”、自主研发的FPGA架构

主要产品：Seagull 1000系列 CPLD、Sealion 2000系列FPGA、Seal 5000系列 FPGA

目标市场：LED驱动、视频监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等。

成都华微电子

核心技术：可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术。

主要产品：数字模拟混合信号芯片、可编程逻辑器件、ADC/DAC、模拟电路及接口电路系列产品

应用市场：工业控制、通信和安防等。

遨格芯

核心技术：可编程SoC、异构(MCU)边缘计算

主要产品：CPLD、FPGA、MCU-SoC、AI ASIC、MCU。

目标市场：消费电子、工业和AIoT。

晶晨半导体

核心技术：超高清多媒体编解码和显示处理、人工智能、内容安全保护、系统IP等核心软硬件技术

主要产品：多媒体SoC芯片

应用方案：IP/OTT/DVB机顶盒方案、智能电视、智能影像、智能家居、智能商显。

目标市场：智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等，以及IPC等消费类安防市场、车载娱乐、辅助驾驶等汽车电子市场。

国科微

核心技术：全自主固态硬盘控制芯片、无线数据通信核心技术、AVS2超高清智能4K解码芯片

主要产品：直播卫星高清芯片、智能4K解码芯片、H.264/H.265高清安防芯片、高端固态存储主控芯片、北斗导航定位芯片。

应用方案：智能机顶盒、智能监控、存储控制、物联网

目标市场：卫星广播、无线通信、存储和信息安全、物联网应用领域。

中星微电子

核心技术：组织制定安全防范视频安全数字音视频编解码(SVAC)国家标准、结构化的视频码流、“数据驱动并行计算”架构

主要产品：“星光”数字多媒体芯片、集成神经网络处理器(NPU)的SVAC视频编解码SoC、SVAC视频安全摄像头芯片、H.264解压缩芯片、PC摄像头芯片

目标市场：信息安全、图像编码视频安全领域。

澜起科技

核心技术：高性能DDR内存缓冲控制器、动态安全监控技术(DSC)、异构计算与互联技术

主要产品：DDR2-DDR5系列内存接口芯片、PCIe Retimer芯片、服务器CPU

目标市场：云计算、服务器、存储设备及硬件加速器等应用领域。

兆易创新

核心技术：国产SPI NAND Flash工艺技术、基于Armv8-M架构的Cortex-M33内核高性能微处理器

主要产品：NOR Flash、NAND Flash、GD32系列MCU

应用方案：GD25/GD55 B/T/X系列大容量高性能SPI NOR Flash、车载数字组合仪表解决方案、GSL7001光学指纹识别方案

目标市场：工业、汽车、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业。

东芯半导体

核心技术：NAND/NOR/DRAM/MCP设计工艺技术

主要产品：中小容量NAND Flash、NOR Flash、DRAM芯片

目标市场：工业控制、通讯网络、消费电子、移动设备、物联网。

芯天下

核心技术：成熟闪存及新型存储技术

主要产品：SPI NOR Flash, NOR MCP, SPI NAND Flash, SD NAND Flash, NAND MCP等。

目标市场：物联网，显示与触控，通信，消费电子，工业等领域。

聚辰半导体

核心技术：串行EEPROM、逻辑加密卡、零漂移轨到轨输入输出运放

主要产品：EEPROM、智能卡芯片

目标市场：智能手机、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电、汽车电子、工业控制等众多领域。

恒烁半导体

核心技术：基于NOR Flash的存算一体架构;50nm制程的NOR Flash存储

主要产品：SPI NOR flash存储器;基于NOR flash的存算一体CIM AI加速芯片;基于ARM Cortex的32位MCU

目标市场：可穿戴设备、智能音响、安防监控、物联网IoT、泛在电力物联网、汽车电子、消费电子及工业等领域。

得一微电子

核心技术：固态存储控制芯片

主要产品：PCIe SSD主控芯片、SATA SSD主控芯片、eMMC 5.1主控芯片、SPI NAND主控芯片、USB主控芯片

目标市场：通用计算和存储市场，覆盖消费级、企业级、工业级、汽车级应用。

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