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ICCAD-Expo 2025 | 芯来科技发布UX1020H,支持RVA23并支持轻量级乱序能力

分享于 2025-11-21 18:49:26
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11月20-21日,集成电路行业盛会成渝集成电路2025年度产业发展论坛暨第三十一届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo 2025)在成都西博城隆重举行。本届大会以“成渝同芯,同屏共振”为主题,围绕集成电路产业的发展趋势、技术创新、市场机遇等议题展开深入交流和探讨。

芯来科技亮相此次盛会,携最新产品及技术为大家进行展示,并在IP与IC设计服务专题论坛发表主题演讲。


会议举行期间,芯来科技技术和市场团队与业界各方进行了深入的交流。对产品和方案进行了现场展示与介绍。

21日,在IP与IC设计服务专题论坛,芯来科技AE总监胡进就“芯来科技引领本土RISC-V IP产业落地”这一主题带来相关演讲,并在演讲中发布芯来科技最新处理器内核UX1020H。

继今年六月,芯来科技发布UX1030H后(芯来科技发布UX1030H,全面支持RVA23),借此次ICCAD-Expo 2025盛会之机,正式发布芯来科技UX1020H。

芯来科技的处理器IP产品线给客户提供了多样化的性能与能效选择。其中UX1030H可替代ARM Cortex A72,满足高性能通用计算处理器的严格需求,UX900则能在在嵌入式主控领域展现出与ARM Cortex A55/A53同级别的高能效比优势。而目前的市场对于性能与能效之间存在着更均衡解决方案的需求,为了填补这两者之间关键区间的空白,芯来科技特别推出UX1020H处理器IP,它将高性能和高能效比巧妙地融合在一起,完美契合了市场需求。

严格支持RVA23,轻量级乱序处理能力

芯来科技UX1020H处理器IP严格遵循RVA23 Profile规范,兼顾生态完整性与高

RVA23 Profile是RISC-V软件生态面向64位高性能通用处理器场景的重要标准,明确要求处理器必须支持包括Hypervisor和Vector在内的关键扩展。UX1020H完全符合RVA23规范,具备运行通用操作系统与虚拟化环境的能力,并可无缝对接RISC-V日益成熟的开放软件生态体系。

特别值得强调的是,RVA23已被明确作为未来主流RISC-V平台运行Android操作系统的基本架构基线,包括Google、Red Hat、Canonical等关键厂商正在围绕RVA23构建下一阶段的系统软件支持。RVA23的标准化正在成为RISC-V生态突破桌面级和移动级平台的重要起点。

UX1030H一样UX1020H提供:


IOMMU支持:实现外设访问隔离与内存管理能力,增强系统安全性与资源隔离能力。


AIA支持:遵循RISC-V中断架构扩展,提升多核环境下中断响应效率与可扩展性。

该组合能力使UX1020H不仅满足RVA23软件栈的基本运行要求,也具备支撑复杂虚拟化系统、高可靠设备接入和高并发中断调度的硬件能力,为Android在RISC-V架构上的广泛部署打下坚实基础


优化面积,延续UX1000优势

UX1020H基于芯来科技自研的UX1000系列微架构平台,在原有成熟设计的基础上,进一步提升面积能效优势,定位于一款优秀的入门级高性能乱序处理器IP。

该处理器采用2译码宽度乱序执行架构,具备深度流水线设计,适配高负载、密集调度场景,提供出色的单核性能与执行效率。微架构内核具备高度可配置性,兼顾不同SoC平台对算力、功耗与面积的平衡要求。


12级乱序执行流水线,支持复杂指令调度与乱序重排,提高指令吞吐效率


每周期最大支持5条标量指令与2条矢量指令并行发射,释放计算资源


全面支持RISC-V Vector 1.0标准,并可配置最高256位(VLEN=DLEN=256)的向量处理能力,适用于AI推理、图像处理、信号分析等计算密集型场景


支持L1 I/D Cache、ILM/DLM片上内存配置、Cluster Cache

此外,UX1020H支持多核扩展架构,单个Cluster最多可配置8个核心,并支持多级缓存一致性机制,适用于面向高并发、高吞吐量系统的集群化部署需求。该设计为处理器在数据中心加速卡、智能汽车控制器及高性能边缘平台中的集成使用提供了可靠基础。

UX1020H在T22工艺下可达1.6GHz,以下为UX1020H典型配置下的Floorplan示意图,展示其在面积优化与功能集成方面的布局特性。

Single Core Floorplan 


Quad Core Floorplan



标准指令,跑分性能领先

在RISC-V CPU IP市场中,性能评估的准确性和可比性是客户决策的重要参考。在当前典型配置下,UX1020H核心取得如下性能表现


在遵循Dhrystone Ground Rule,不启用内联优化(编译选项 -fno-inline)的前提下,Dhrystone跑分达到3.87 DMIPS/MHz;


CoreMark跑分达到6.54 CoreMark/MHz

注意:芯来科技在UX1020H的性能测试中,坚持采用完整标准RISC-V指令集进行编译与执行,未引入任何自定义指令刻意提升跑分,确保性能结果具有开放性、公平性与平台可迁移性。

相较于部分依赖自定义指令集扩展以提升理论跑分的RISC-V处理器方案,UX1020H在标准RISC-V规范之内实现高性能输出,更利于后续操作系统、编译器、库文件等软件生态的直接兼容和长期维护。


UX1020H继承芯来处理器IP独特特性

支持双运行模式


UX1020H支持Linux通用操作系统运行模式实时处理模式双模式运行配置,可在不同应用场景下灵活切换处理器特性,满足控制类任务的低延迟响应需求,同时也适配完整的操作系统和应用软件栈,适用于智能边缘、工业控制、车载计算等多样化场景。

支持Cluster Local Memory(CLM)


UX1020H支持将集群缓存配置为Cluster Local Memory(CLM),并提供CLM接口,供集群内多个核心或其他计算模块共享访问,提供更强的实时计算能力。

CLM设计适配SoC中典型的AI协处理器、图像引擎、DSP模块等场景下的片上数据共享需求。

可配置IO一致性接口(IOCP)


UX1020H提供可配置的IO一致性接口(IOCP),用于支持系统中多个外部主设备与处理器之间的数据一致性共享:


支持外部Master(如NPU、加速器、PCIe控制器、DMA等)访问处理器Core和Cluster Cache


在不需软件干预的情况下保持缓存数据一致性


降低I/O访问延迟,提高异构系统的整体带宽与响应性能


RVA23未来可期,全球协同共建

RISC-V作为开放指令集,其软件生态正在快速完善,从工具链、编译器到操作系统、虚拟化和中间件,已逐步形成面向高性能应用的完整基础设施。LLVM、GCC、glibc、Linux内核、QEMU等主流组件均已实现长期主线支持,Android、Debian、OpenEuler等操作系统也陆续完成对RVA Profile的适配。

RVA23的推出,为RISC-V运行大型操作系统如Android提供了统一的软件架构基础,Google、Red Hat、Canonical等国际厂商已全面参与相关开发,RISC-V软件生态正迈入以标准兼容性与平台稳定性为核心的新阶段。

得益于标准指令集架构不依赖私有自定义私有指令集)与全栈工具支持UX1020H具备优良的软件兼容性与快速集成能力,帮助客户在不同平台上高效部署应用系统。

芯来科技持续投入RISC-V软件栈建设,围绕UX系列处理器提供完善的开发工具与操作系统适配支持,包括GNU工具链、GDB、开源SDK、驱动模板及RTOS/Linux验证工程,并积极参与 OpenEuler、Android on RISC-V 等开源项目。

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