隨著社會逐漸步入信息化時代，作為信息的重要載體——芯片，已經無處不在，智能手機、電腦、家電、汽車、高鐵、電網、醫療儀器、機器人、工業控制等各種電子產品和系統等領域，芯片都有所應用，目前，芯片已經成為高端制造業的基石。
目前，半導體芯片是世界上最難掌握的核心技術之一，是衡量一個國家科技實力的重要標準之一。如今，2021年已經過去，維科網·電子工程盤點了這一年里最受關注的十大芯片產品，讓我們來看下芯片產業都有哪些突破。
1．華為推出首款RISC－V芯片
2021年12月，華為海思官網公布了一款全新的高清電視芯片Hi3731V110，該芯片或成為華為首款基于RISC－V架構的芯片。
據了解，這顆芯片的CPU部分是海思自研的RISC－VCPU，而DSP、ISP等均是華為自研的，支持支持全球各種制式的模擬電視，支持主流的視頻格式，支持主流的音頻格式，集成海思自研的SWS音效處理芯片。
據官方介紹，Hi3731V110是一款支持全球各種制式的模擬電視（ATV）主處理芯片，內置海思自研RISC－VCPU，采用LiteOS操作系統，支持NTSC／PAL／SECAM制式解調，支持USB播放，支持主流的視頻格式包括MPGE2，H．264，H．265，RMVB等，支持主流音頻解碼及音效處理，以及海思自研的SWS音效處理，支持CVBS／YPbPr／VGA／HDMI1．4輸入，內置Memory，支持LVDS和miniLVDS接口，支持主流的Tconless屏。
同時這顆芯片支持華為鴻蒙系統，在使用這顆芯片后，電視將可以直接使用華為鴻蒙系統，這樣降低電視廠商們的研制門檻。
在芯片制程工藝方面，這顆芯片并程沒有作出介紹，但預計在28nm以上，畢竟目前主流電視芯片，大多都采用了28nm、40nm制程，所以這顆芯片也很有可能采用28nm以上的制程工藝。
點評：相較于X86和Arm架構，RISC－V具有完全開源、架構簡單、易于移植、模塊化設計、完整工具鏈支持等特點，適用于現代云計算、智能手機和小型嵌入式系統。RISC－V有大量的開源實現和流片案例，得到很多芯片公司的認可，未來有望成為和X86、ARM比肩的重要架構
業內表示，RISC－V將成為未來智能物聯網時代一個非常重要的處理器指令集架構，也為國內處理器IP自主可控提供了一個重要機遇，而華為使用該架構研發芯片，或許能找到突破國際封鎖的另一種可能性。
2．手機芯片三巨頭
天璣9000
2021年12月16日，聯發科舉行了天璣旗艦戰略暨新平臺發布會，會上正式發布了新一代天璣9000旗艦5G移動平臺。
在性能方面，天璣9000率先采用臺積電4nm先進制程，CPU采用面向未來十年的新一代Armv9架構，包含1個主頻高達3．05GHz的ArmCortex－X2超大核、3個主頻高達2．85GHz的ArmCortex－A710大核和4個主頻為1．8GHz的ArmCortex－A510能效核心，內置14MB超大容量緩存組合。相比2021年安卓旗艦，性能提升35％，能效提升37％。
此外，天璣9000還搭載ArmMali－G710旗艦十核GPU，支持LPDDR5X內存，傳輸速率可達7500Mbps，支持雙通道UFS3．1閃存。
點評：天璣9000的發布，或將成為聯發科在全球手機芯片市場上超越三星的一大重要手段。
高通驍龍8gen1
2021年12月1日，國際知名移動芯片廠商高通準時召開驍龍技術峰會，并發布了驍龍8Gen15G芯片，將于2021年底投入商用。
高通驍龍8Gen15G芯片搭載全新的Cortex－X2超大核，主頻3．0GHz，與驍龍888Plus的X1超大核類似；三顆Cortex－A710大核主頻2．5GHz；四顆Cortex－A510小核主頻1．8GHz。
另外，該芯片此次采用的是三星4nm制程工藝，配備新一代ARMCortex－X2、A710、A510CPU核心架構，以及新一代AdrenoGPU圖形單元，CPU性能提升20％，能耗減少30％；GPU性能提升30％，能耗減少25％；集成了FastConnect6900網絡解決方案，基于驍龍X655G基帶，WiFi速度可到3．6Gbps。
點評：驍龍8Gen1是高通公司第一款使用Arm公司最新Armv9架構的芯片。但在工藝上仍是采用三星的4nm工藝，作為一款旗艦級芯片，在性能方面不會出現太大問題，需要擔心的是三星的工藝會不會又翻車．．．．．．
紫光展銳唐古拉T770、T760
2021年12月，紫光展銳舉辦發布會，正式發布了2顆6nm的5G芯片，而這也是展銳第二代5G芯片了，命名分別為唐古拉T770、唐古拉T760，目前這兩顆芯片已經實現了客戶產品量產。
這2顆芯片基于臺積電的6nmEUV工藝，均是8核CPU，不過T770是1＋3＋4這樣的三簇設計，而T760則是4＋4這樣的兩簇設計，T770性能更強一些。
另外在多媒體、相機性能、AI性能上，T770也更強一點，支持4K60fps視頻編碼、最高支持1．08億像素攝像頭、四核ISP等主要面向的是中、高檔5G手機，而T760則面向的是中、低檔手機。
而按照紫光展銳的說法，第二代5G芯片平臺，相比于上一代產品性能最高提升100％以上，集成度提升超過100％，整體功耗降低約37％，同時也會有基于這兩款芯片的5G手機問世了。
點評：目前在全球手機芯片市場上，高通、聯發科名列前茅，而紫光展銳也已經擠進前四，僅次于蘋果，市場份額大約為10％左右。
如果紫光展銳發展順利，繼續提升在SoC芯片設計領域的市場份額，進入全球前3，將有望成為華為海思的接棒者。
3．OPPO首顆6nm自研NPU芯片
2021年12月14日，OPPO在未來科技大會上發布首款影像專用NPU芯片——馬里亞納MariSiliconX，采用臺積電6nm先進制程工藝，預計將于明年一季度在高端旗艦FindX系列新品首發搭載。
并且由于市面上沒有任何獨立6nmNPU的參考設計，馬里亞納X從架構設計、核心IP設計、邏輯設計到物理設計均是OPPO自研。
在性能方面，這顆NPU帶來了18TOPS的算力，超過蘋果A15；運行OPPOAI降噪模型的速度是達到FindX3Pro（驍龍888）的20倍，能效達到40倍。擁有最高支持人眼級別的20bitUltraHDR，能覆蓋100萬：1的最大亮度范圍，是目前行業主流HDR能力（驍龍8、天璣9000）4倍。
有行業人士解釋道，馬里亞納X是一個由ISP和AI加速器組成的NPU，包含MariLumi影像處理單元和MariNeuroAI計算單元。
與其他應用場景相比，手機計算影像是對算力要求最高的環節，所以芯片優化的方向應該聚焦影像。
點評：OPPO成功研發出完全自主的芯片，將為其帶來強勁的核心競爭力，同時，國內芯片產業將進一步擺脫受制于人的局面。
4．國內首款自研內生安全交換芯片“玄武芯”ESW5610正式發布
2021年12月19日消息，據央視新聞報道稱，近日，我國自主研制的首款內生安全交換芯片“玄武芯”ESW5610正式對外發布，這將大大提高國內芯片產業安全問題。
據了解，“玄武芯”ESW5610是由天津市濱海新區信息技術創新中心研制，是國家“核高基”科技重大專項課題成果，旨在破解我國能源、金融、交通、電力等高安全等級信息基礎設施的網絡安全問題。
ESW5610芯片設計吞吐能力128Gbps，支持48GE、8×10GE、10×10GE等多種接口模式，采用了硬件木馬去協同、動態ID變換、多維表項防護、異構轉發引擎等多項安全構造技術，對高安全等級網絡基礎設施中廣泛部署的接入級交換芯片進行了內生安全設計，可有效抵御已知與未知漏洞后門的攻擊，指數級提升網絡交換設備的安全性。
“玄武芯”ESW5610基于網絡空間擬態防御技術，面向黨政軍等交換設備的高安全需求，創新交換芯片內生安全架構及數據擬態化處理機制，突破了動態高階去協同數據處理、動態異構冗余數據解析、動態用戶身份隱藏、數據轉發表項防護、安全可編程隧道等技術。該芯片目前通過了第三方權威機構組織的入網測試和內生安全測試，全面證明了交換機不怕漏洞后門攻擊的內生安全效應，累計申請發明專利37項，曾于去年榮獲2020年度第十五屆“中國芯”新銳產品獎。
點評：“玄武芯”的誕生，將為我國在多項領域的網絡安全問題提供有效保障，該款芯片可用于指導芯片、設備、操作系統、數據庫、中間件和應用軟件等的設計，廣泛服務于信息系統、信息網絡、工業控制系統、物聯網等領域，將為國內安全芯片市場帶來多元化生態需求。
5．阿里倚天710芯片
10月19日，2021云棲大會現場，阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥發布自研云芯片倚天710。該芯片是業界性能最強的ARM服務器芯片，性能超過業界標桿20％，能效比提升50％以上。
據悉，倚天710是阿里云推進“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一顆為云而生的CPU芯片，將在阿里云數據中心部署應用。
據介紹，倚天710采用業界最先進的5nm工藝，單芯片容納高達600億晶體管；在芯片架構上，基于最新的ARMv9架構，內含128核CPU，主頻最高達到3．2GHz，能同時兼顧性能和功耗。在內存和接口方面，集成業界最領先的DDR5、PCIe5．0等技術，能有效提升芯片的傳輸速率，并且可適配云的不同應用場景。
為解決云計算高并發條件下的帶寬瓶頸，倚天710針對片上互聯進行了特殊優化設計，通過全新的流控算法，有效緩解系統擁塞，從而提升了系統效率和擴展性。在標準測試集SPECint2017上，倚天710的分數達到440，超出超過業界標桿20％，能效比提升50％以上。
點評：一直以來，平頭哥堅持自研技術與開源開放并進，倚天710芯片的推出，說明平頭哥已成為全球僅有的少數幾家能設計出頂級性能CPU的公司，在芯片領域，平頭哥已經初露崢嶸。
6．寒武紀思元370芯片
2021年11月3日晚間，寒武紀宣布推出自研第三代云端AI芯片思元370，及搭載該芯片的MLU370－S4、MLU370－X4加速卡和全新升級的CambriconNeuware軟件棧。
思元370是寒武紀首款采用chiplet（芯粒）技術的AI芯片，應該也是國內首顆chipletAI芯片。基于臺積電7nm制程工藝，整體集成了390億個晶體管，最大算力達到256TOPS（INT8），這一數據是寒武紀第二代產品思元270算力的2倍。
憑借寒武紀最新智能芯片架構MLUarch03，相較于峰值算力的提升，思元370實測性能表現非常亮眼：同功率性能超過T4兩倍還多，完成同樣的任務，功耗可以是A10的一半。
自思元100以來，寒武紀在三年之內已經連續推出三代云端AI芯片，最新一代產品在工藝制程、架構、指令集和軟件等方面有了全面的提升，實現了同級芯片的頂尖水平。
點評：隨著技術更迭，以云平臺、智能汽車、機器人等人工智能領域為代表的不同領域對AI專用芯片的需求也將不斷增大，人工智能芯片市場將迎來增長期。
寒武紀這次發布的AI芯片已經達到了頂尖芯片水準，這將為其帶來強大的核心競爭力，從而在國內日益增長的人工智能市場中占據更多的話語權。
7．長光辰芯國產8K超高清圖像傳感器芯片通過驗收
2021年10月，由國內企業長光辰芯聯合浙江華睿科技股份有限公司、深圳市大疆創新科技有限公司及深圳市大疆百旺科技有限公司等數家企業聯合研發的8K超高清圖像傳感器芯片正式通過驗收，該芯片能夠達到最高4900萬像素，在影像方面實現對8K超高清圖像、視頻拍攝的需求。
據了解，長光辰芯所研發的圖像傳感器芯片，擁有8K全畫幅、背照、堆棧式技術，該芯片分辨率為4900萬像素，采用了4．3微米的像素設計，讀出噪聲小于2e－，單幅動態范圍達到87dB；芯片采用了最先進的背照式、堆棧工藝，在16bitADC輸出下，8K模式下幀頻高達120fps，4K模式幀頻高達240fps。長光辰芯所同期發布的兩款芯片可以滿足8K廣播電視、單反相機、無人機、高端8K視頻監控等諸多行業的需求，加快我國超高清產業升級的步伐，并完全實現了全國產化、自主可控、且具備市場競爭力，為我國圖像傳感器芯片領域開啟了新篇章，同時，長光辰芯還將專業攝影作為公司的下一個重要市場方向。
點評：一直以來，國內相機、手機、影像領域所需要用到的圖像傳感器芯片都需要從國際廠商手中進口獲得。
為突破這一限制，實現國產圖像傳感器芯片自給自足。國家工信部成立重大專項“8K超高清圖像傳感芯片及系統應用”，旨在研制具有自主知識產權的8K超高清CMOS圖像傳感器芯片及攝像系統，打破我國超高清成像芯片及系統長期依賴國外進口、發展嚴重受限的局面。
經過三年的研發，長光辰芯突破了多項關鍵技術和堆棧式工藝，成功研發出8K超高清圖像傳感器芯片，該款芯片足以滿足國內8K廣播電視、單反相機、無人機、高端8K視頻監控等諸多行業的需求，并進一步加快了我國超高清產業升級的步伐。
8．龍芯3C5000服務器CPU完成研制
2021年11月，中國科學院網站報道稱，龍芯中科技術股份有限公司完成了基于自主LoongArch指令系統的龍芯3C5000服務器CPU的研制。
據了解，龍芯3C5000L是龍芯中科專門面向服務器領域的通用處理器。基于龍芯3A5000處理器，采用全新的龍芯自主指令系統（LoongArch?），在提高集成度的同時保持系統和軟件與龍芯3A5000完全兼容。
在性能方面，龍芯3C5000服務器CPU內部集成16個高性能的龍芯LA464處理器核、32MB的共享片上高速緩存和4個64位DDR4－3200內存控制器，主頻2．1－2．3GHz，單芯片雙精度浮點峰值運算速度超過0．5TFLOPS，綜合性能接近市場主流服務器CPU產品的水平，可全面滿足云計算、數據中心的性能需求。
點評：眾所周知，隨著5G、物聯網、云計算、人工智能等的興起，數據中心作為基礎設施，越來越重要，而服務器芯片在數據中心領域的重要性不言而喻。
如今，龍芯3C5000L已經達到了國際主流水平，這意味著在服務器芯片領域，國產芯片已經追趕上國際水平，打破了國際廠商壟斷局面，對于國外的芯片的依賴性有所降低，再加上龍芯是自研的LoongArch，完全自主可控，意味著龍芯不容易再被卡脖子。
9．吉利發布國內首款7nm汽車芯片
2021年12月10日，芯擎科技正式發布車用芯片品牌“龍鷹”及首款國產7納米智能座艙芯片“龍鷹一號”。
該系列首發的“龍鷹一號”于今年十月實現成功流片，而“龍鷹”系列芯片也將提供汽車電子芯片的整體解決方案，進軍汽車智能化市場。
這款“龍鷹一號”7納米車規級智能座艙芯片歷時30個月，能夠達到AEC－Q100Grade3級別，采用符合ASIL－D標準的安全島設計，內置獨立的SecurityIsland信息安全島，提供高性能加解密引擎，支持SM2、SM3、SM4等國密算法，支持安全啟動，安全調試和安全OTA更新等。
“龍鷹一號”智能座艙芯片還為智能座艙集成了“一芯多屏多系統”，整合語音識別、手勢控制、液晶儀表、HUD、DMS以及ADAS融合等功能，讓駕駛人享受更直觀、更富個性化的交互體驗。
在性能方面，“龍鷹一號”采用臺積電7nm工藝，87層電路，Die的面積為83平方毫米，集成了88億晶體管，4＋4的8核CPU設計，14核的GPU。
其中4個CPU大核是ARM的A76，主頻達到2．4GHz，4個小核為A55，CPU算力達到90KDMIPS，AI算力達到了8TOPS，而14核GPU則達到了900GFLOPS的算力，總體性能與高通7nm的旗艦智能座艙芯片8155已經非常接近了，處于同一水平。
點評：曾經的燃油車時代，底盤、變速箱、發動機是核心。但到了智能汽車時代，三電系統（電池、電控、電機）、自動駕駛、智能座艙成為汽車核心。
而自動駕駛、智能座艙都離不開芯片，所以說車規芯片又是核心中的核心，是一臺車的真正靈魂。
吉利汽車成功研發出國際水準的車規級芯片，追上了日韓美廠商先進水平，使人不由得期待今后吉利芯片在汽車領域的表現。
10．國內首款1．6Tb／s硅光互連芯片研制成功
2021年12月27日，來自國家信息光電子創新中心消息顯示，中國信息通信科技集團光纖通信技術和網絡國家重點實驗室聯合國家信息光電子創新中心（NOEIC）、鵬城實驗室，在國內率先完成了1．6Tb／s硅基光收發芯片的聯合研制和功能驗證！
據介紹，研究人員分別在單顆硅基光發射芯片和硅基光接收芯片上集成了8個通道高速電光調制器和高速光電探測器，每個通道可實現200Gb／sPAM4高速信號的光電和電光轉換，最終經過芯片封裝和系統傳輸測試，完成了單片容量高達8×200Gb／s光互連技術驗證。
點評：此次國內首款1．6Tb／s硅光互連芯片在NOEIC完成研制，不僅實現了我國硅光芯片技術向Tb／s級的首次跨越，更為我國下一代數據中心內的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。
該芯片的研發，刷新了國內此前單片光互連速率和互連密度的最好水平，展現出硅光技術的超高速、超高密度、高可擴展性等突出優勢，為下一代數據中心內的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。
