(平头哥的MCU芯片设计平台)10月21日乌镇互联网大会期间，平头哥宣布开源其低功耗微控制芯片（MCU）设计平台，成为国内第一家推进芯片平台开源的企业。
平台面向AIoT时代的定制化芯片设计需求，目标群体包括芯片设计公司、IP供应商、高校及科研院所等。全世界的开发者都能基于该平台设计面向细分领域的定制化芯片，IP供应商可以研发原生于该平台的核心IP，高校和科研院所则可开展芯片相关的教学及科研活动。
平台包含处理器、基础接口IP、操作系统、软件驱动和开发工具等模块，搭载基于RISC-V架构的玄铁902处理器，提供多种IP以及驱动，能让用户快速集成、快速验证，减少基础模块开发成本。后续还将开放更多IP和玄铁处理器。
平台开源代码包括基础硬件代码和配套软件代码两部分，现已公布在GitHub开源社区。
（MCU芯片设计平台在GitHub的源代码页面）传统MCU（Micro Controller Unit)又叫单片机、微控制器，是将 CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成于一颗芯片的芯片级计算机。作为嵌入式设备的核心部件，MCU在通信、消费电子、汽车电子、工业控制有广泛应用，是市场需求最大的芯片类型。
AIoT时代，绝大部分IoT设备都需搭载下一代MCU芯片，实现传感、通信、信息处理、计算、下达控制指令等复杂任务。具备AI能力和云端接入能力是下一代MCU芯片与传统MCU芯片最大的不同。
物联网技术的发展，势必推动下一代MCU芯片需求的快速增长。调研机构IC Insights预测，2019年全球MCU芯片出货量为269亿颗，到2023年该数字将增加到382亿颗，届时MCU芯片销售额预计可达213亿美元。
阿里巴巴研究员、平头哥半导体副总裁孟建熠认为，自RISC-V内核开源以来，开源开放成为芯片领域的一种新趋势，它能有效降低芯片设计门槛，通过对接开源生态的资源，推动芯片设计走向定制化，让芯片行业有机会解决AIoT时代应用碎片化问题。
平头哥MCU芯片设计平台开源Q & A
1、什么是MCU？
传统的MCU（Micro Controller Unit)就是我们平常说的单片机或微处理器，是把CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成于一颗芯片所形成的芯片级计算机。
MCU是进行嵌入式开发的核心部件，在通信、消费电子、汽车电子、工业控制等领域有广泛应用。MCU是需求最大的芯片类型，调研机构IC Insights预测，2019年全球MCU单位出货量为269亿颗，到2023年MCU单位出货量将增加到382亿颗，销售额预计可达213亿美元。
根据数据位数，MCU可分为4位、8位、16位、32位。不同位数的MCU适用于不同领域，位数越高，MCU的数据处理能力越强，越适用于复杂的应用场景。自上世纪70年代MCU问世至今，8位MCU一直占据市场主流。随着物联网等智能技术的发展和32位MCU成本竞争力的提升，32位MCU需求快速增长，2015年起全球32位MCU出货量超过4位、8位、16位MCU出货量的总和。
物联网、云计算、5G、人工智能等技术的发展，将推动全球MCU、尤其是32位MCU需求的持续增长。在AIoT时代，绝大部分IoT设备都需搭载下一代MCU芯片，实现传感、通信、信息处理、计算、下达控制指令等复杂任务。具备AI能力和云端接入能力是下一代MCU芯片与传统MCU芯片最大的不同。
2、如何看待基于RISC-V的MCU的需求前景？
基于RISC-V指令集架构的MCU是一个全新的市场。开源的RISC-V让全世界的开发者都能基于这个架构做出理想的处理器产品，RISC-V可扩展、可定制化的特点对于场景驱动、性能功耗需求各不相同的AIoT芯片特别重要。
芯片行业走向开源开放是大趋势，RISC-V架构呈现出了很强的生命力。RISC-V的出现，使得MCU产品有了除了ARM架构以外的选择。在这一点上，国内外芯片厂商基本处于同一起跑线上。
3、平头哥的开源MCU平台有哪些功能？
MCU芯片设计平台是平头哥的首个开源平台，平台针对的目标群体包括芯片设计公司、IP供应商、高校及科研院所等。全世界的开发者都能基于该平台设计面向细分领域的定制化芯片，IP供应商可以研发原生于该平台的核心IP，高校和科研院所则可开展芯片相关的教学及科研活动。
平台提供高效研发基于MCU的定制芯片的基础共性技术，包含处理器、基础的接口IP、操作系统、软件驱动和开发工具等模块，能让用户快速集成、快速验证，减少基础模块开发成本。
平台搭载玄铁902处理器，提供UART、SPI、I2C、Timer、PWM等多种IP以及驱动，后续还将开放更多IP和玄铁处理器。
我们欢迎全世界的IC设计者参与开源、贡献开源，丰富平台能力、共建开源芯片生态、提升AIoT芯片设计水平，让“造芯”变得更简单、更高效。
4、MCU平台能给用户创造什么价值？
从开发者角度看，平台降低了基于MCU架构的定制化芯片的研发门槛，帮助设计者压缩芯片研发成本和研发周期，让普惠芯片成为可能。
AIoT时代需要的产品一定是五花八门的，传统芯片设计方法无法支持海量的、碎片化的需求，未来需要更多掌握应用需求的企业开展定制化芯片的设计。
芯片研发前期投入大、失败风险大，初创企业研发一款芯片，从IP开发到小批量产通常耗时两到三年。在AIoT时代，这样的研发周期可能导致产品错过最佳上市窗口期。
平头哥希望通过开源方式，把基础共性能力共享给整个行业。用户不需要斥巨资作前期投入去设计基础组件IP，要做的是专心定义好碎片化的场景和需求，把面向领域的功能IP设计好、验证好，快速完成芯片量产。
5、MCU开源代码在哪可以看到？
MCU芯片设计平台的软硬件全套开源代码现已公布在GitHub开源社区。
https://github.com/T-head-Semi
6、芯片设计平台开源在国内并无先例，平头哥为什么要这么做？
平头哥共享芯片设计能力以及量产能力，希望加速芯片设计的过程，让芯片设计企业能够快速设计出芯片产品。
从RISC-V内核开源开始，硬件开源已经成为一种趋势和潮流。PC时代和移动互联网时代，所有技术都由芯片公司和OS公司引领，行业标准也由几家大公司定义。这种格局的优势是开发便利、生态建立迅速，但也存在巨大劣势：资源过度集中，产品形态非常有限，创新设计越来越少。
芯片开源是降低行业门槛的重要方法。开源能够降低芯片设计门槛，未来，芯片开发迭代的周期可能从年变成月甚至周，成本可能从千万/亿级降到百万/十万级。唯有这样，才能吸引更多从业者加入芯片行业。这是新一代芯片设计方法与传统方法差别最大的地方。
普惠芯片事业需要生态伙伴共同推动，我们希望有更多同道中人参与开源、贡献开源、共建生态。
7、开源芯片平台和无剑SoC平台是什么关系？
开源芯片平台和无剑平台都是SoC平台，都正逐步推出面向MCU、工业、安全、车载等应用领域的SoC平台，目标都是帮助客户降低芯片设计门槛。
所有用户都可在开源平台进行IP和芯片的开发验证。
无剑则能为客户提供一站式芯片设计服务，包括代理生产、封装、测试等供应链管理服务，芯片产品的落地及市场验证服务等等，是涵盖芯片研发、量产、落地的全链路支持。
MCU芯片设计平台的功能，得益于平头哥无剑SoC平台的四大能力加持：
- 快：快速理解规格定义，快速集成、验证，快速完成前后端设计，压缩前期研发时间和生产制造时间，用成熟流程减少用户试错成本。帮助客户快速推出产品。
- 准：直接面对最终用户，获取最准确的规格定义，在此基础上快速推出最符合市场竞争力的产品。
- 稳：基于稳定可靠的设计平台和验证平台，IP经过充分的硅验证，标准化的后端设计流程，良好的供应链管控，从生产、封装、测试等一系列保障用户拿到高品质产品。
- 全：提供从基础平台设计，到代理生产封装测试等供应链管理，以及驱动操作系统等的全链路支持，用户只需在平台完成核心IP的开发验证，就可整合成芯片。所有软件资源都是可以复用，大大缩短开发周期。
8、第三方专家如何评价芯片开源？
中科院计算所研究员、先进计算机系统研究中心主任、中国开放指令生态（RISC-V）联盟秘书长包云岗认为，开源芯片是芯片设计领域的发展大势，过去20年学界和工程界陆续有些探索，如今，以AIoT为代表的IT产业巨变，有望推动芯片开源走向拐点。开源能够降低芯片行业门槛，让整个行业共享基础技术、免于重复造轮子，由此改变传统的芯片设计方法和芯片行业格局，这对学科发展、人才培养和市场培育都大有裨益。
