次世代プロセッサーでIoT の未来を実現
トリトン株式会社
シニアアドバイザー
佐藤 啓昭

多様かつ成長するIoT組み込みアプリケーション
Smart Home

WearableFab Automation

Sensor Fusion

Motor Control

DDI/TDDI

Taking RISC-V® Mainstream22025年までのIoT市場予測
u 2025 年までに、200 億個を超える IoT 接続デバイスが登場します。
u IoT の収益は約 1 兆 6,000 億ドルに成長すると予想されます。
1,750

Market size in billion US. dollars

1,500
1,250
1,000
750
500
25002017

2018

2019

2020

2021

2022

Taking RISC-V® Mainstream

2023

2024

2025

Source : Statisa 2023

3

MCU市場の着実な成長予測
世界のマイクロコントローラー（MCU）市場は、2019年に214億米ドルと評価され、2027年までに481億米ドルに達すると予想されており、2020年から2027年の予測期間中に年平均成長率（CAGR）10.6%で成長する見込みです。

Microcontroller (MCU) Market• Consumer Electronics• Automotive• Industrial• Military & Defense• Medical Devices

https://www.precedenceresearch.com/microcontroller-mcu-market

Taking RISC-V® Mainstream

4

会社概要

NL
FR

CPU

Pure-play CPU IP Vendor

Hsinchu, TW (HQ)

BJ

GER

KR

USAIL

WHSH
SZ

JP

TW (HQ)

18-year-oldPublic Company
オープンソースの貢献と維持

RISC-V International (RVI)での役割
Founding & Premier Member
Frankwell Lin
Director of the Board

Charlie Su
Technical Steering Committee

5th gen architecture

400+

AndeStar™ V5,RISC-V adoptedEmployees, 80% R&D

DSP Task GroupTEE Task Group

Florian WohlrabAmbassador

これまでの実績

Tech. support
Headquarter
Agent
Subsidiary300+

80K+~Worldwide
Licensees

AndeSight IDE
installations

Total shipment ofAndes-Embedded™ SoC

12Bn+

Fast Intr. Task Group
Taking RISC-V® Mainstream

5

業界を支えるリーダーとしてのRISC-V

Taking RISC-V® Mainstream

6AndesCore™ 製品のシリーズ展開
AX60 Series
13-stage OOO MP

Categories

45 Series
8-stage superscalar

FUSA

Power-efficient

D45-SE

N45, NX45

Mid-range
D45

27 Series
5-stage MemBoost

Extended
A45(MP), AX45(MP) A53/55, R52/82,

NX45V*

AX45MPV

M7

NX27V

A27(L2)
AX27(L2)

A5/7/35

A25(MP)
AX25(MP)

A5/7/35, R4/5,
M4/33

5-stage fast & compact

N25F-SE
D25F-SE

N25F, NX25F

D25F

Entry Series

D23-SE

N22

D23

Categories

FUSA

EmbeddedControl

DSP/Vector

25 Series

A72~A76;
X1/V1/…

AX65

AX6x-SE

M0/0+/3/33/4

Linux AP

References

Note *: AX45MPV configured as one coren Coming up new cores: AX65, AX45MPV, D23, N25F-SE
n Safety Enhanced Series: 少なくとも 1 年に 1 つ
Note: roadmap subject to change without notice®

Taking RISC-V Mainstream

7AndesCore™ AX65
マルチコア スーパースカラ アウトオブオーダ プロセッサ

Taking RISC-V® Mainstream

8Andes AX60 プロセッサ シリーズ
◼ 新しい世代のAndesCoreTM⚫ 4ウェイスーパスカラアウトオブオーダ実行⚫ 13ステージパイプライン⚫ TAGE分岐予測器とLoop Predictionをサポート⚫１クラスタで最大８コア搭載可能⚫ Andesの長期ロードマップによるサポートn AX65はAX60シリーズでは初代のプロセッサn AX60 マイクロアーキテクチャにおいて車載向け機能安全をサポートする製品計画◼ AndesCoreTM AX65
⚫CA72を超える性能を実現⚫> 2.5 GHz、AX45MP の 2 倍を超える GHz あたりのパフォーマンス⚫ Engaging with early customers
Taking RISC-V® Mainstream

9AndesCore AX65: AX60シリーズで初代AX65◼ 64-bit, RV64GCBK◼ MMU搭載、Linuxをサポート◼ 128エントリリオーダーバファROB◼ エンハンスされたPLIC

AndesCore® AX65
IRQ’s(Platform-level Interrupt Controller)◼ 2レベルブランチターゲットバッファBTB◼ 1024エントリまでの 4ウェイ
セットアソシシアティブL2 TLB◼ Level 1 I/D Caches

Interrupt Controller
Debug Support

JTAGTracePorts

AX65core
Private $n Size: 8KB - 64KB

AX65core... Private $Coherence Manager (CM)n セットアソシアティブ: 2way or 4 way◼ Level 2 I/D Unified Cache

Shared Cachen Config: 128KB - 8MB
n 16-way pseudo random replacementn 256 bit I/O coherence

MMIO◼ 256-bit AXI4, MMIO and IOCP Buses

MemoryCoherentIO

Information subject to change without notice®

Taking RISC-V Mainstream

10パフォーマンス結果
AndesCore

Freq. (7nm)

AX27L25 stage scalar
In-order~2 GHz

AX45MP (over AX27L2)
AX65 (over AX45MP)
8 stage dual-issue 13 stage quad-issue
in orderOoO>2 GHz>2.5 GHz

Coremark/MHz

3.55

5.64 (+59%)

9.17 (+63%)

EEMBC FPMark/MHz

27.0

35.2 (+30%)

64.6 (+84%)

Linpack MFLOPS/MHz

0.130

0.220 (+69%)

0.639 (2.9x)

Mem Bandwidth/MHz 1.0x

1.40x (+40%)

2.8x (2x, target)

Specint2k6/GHz

3.46 (+23%)> 7 (>2x, target)

Micro-architecture

2.82

Note: Information subject to change without notice
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11AndesCore™ AX45MPV
マルチコア 1024-bit ベクター プロセッサ

Taking RISC-V® Mainstream

12

ベクター機能：適応アプリケーション

Convolutional
Neural Network

Edge AIChatGPT /Transformer
NLP

DataCenter

Taking RISC-V® Mainstream

13

AX45MPV: Linux マルチコア ベクター プロセッサn AndesCoreTM人気の45-シリーズ プロセッサの新機種⚫AX45MP のすべての機能を継承し、NX27V ベクトル エンジンから３年以上のフィールド経験を反映⚫64ビットインオーダー8ステージ デュアルイシュープロセッサ⚫8 MB の L2 キャッシュをサポートする最大 8 コア SMP⚫デュアルイシュー 1024ビット Vector Processing Unit (VPU)は、サイクルごとに最大 6 個のデータ演算を実行◼ AndesCoreTM AX45MPV⚫AI 推論/トレーニング、ADAS、AR/VR、コンピューター ビジョン、マルチメディアを対象⚫ Engaging with early customers

Taking RISC-V® Mainstream

14

AX45MPV: コアおよびマルチコア クラスター◼ISA: RV64GCBP*(draft) + V◼8ステージ インオーダー デュアルイシュー◼スカラーユニット: 構成を設定可能⚫ MMU/SV48, M/S/U modes⚫ FPU, DSP⚫ I/D caches: 8K~64KB; Parity (I$) or ECC (both)⚫ I/D LM: 0~16MB, dynamic wait-cycle, and ECC⚫ Andes Custom Extension™ (ACE)◼コヒーレンスマネージャー/L2$ サブシステム⚫ 32KB to 8MB, 64B line, 16-way⚫ Multi-cycle support for high-density SRAMs⚫ Instruction/data prefetch, up to 64 outstanding requests◼AXI バスインターフェイス⚫ Bus clock: N-to-1 or asynchronous⚫ Width: 128/256/512 bits except 64-bit SPP
Taking RISC-V® Mainstream15

AX45MPV: コアおよびマルチコア クラスター◼RISC-V ベクター拡張 (RVV v1.0)⚫ data format: int8~64, fp16~64; int4, bf16
⚫ VLEN/DLEN: 128~1024 bits, 1:1 or 2:1 ratio⚫ Up to 5 DLEN results per cycle (6 with FMAC2)◼ ベクターパイプライン⚫ Up to 2 RVV instructions/cycle can enter VIQ in EX⚫ Most functional Units are pipelined and chainable– INT: ALU, MUL/DIV, Permute– FP: FMAC1, FMAC2, FMISC– Others: LDST, ACE-RVV◼ ACE はHWE(Hardwired engine)とフレキシブルな制御⚫ Andes Streaming Port™ (ASP)⚫ ACE-RVV: VPUでカスタムRVV命令を実行◼ NX27Vとパフォーマンス比較 (when VLEN/DLEN are the same)⚫ Compute-bound loop: 20%~40% faster⚫ Memory-bound loop: 30~50% faster
Taking RISC-V® Mainstream

16AndesCore™ D25F-SE / N25F-SE
車載向け機能安全 (FUSA)

Taking RISC-V® Mainstream

17Andesは車載分野のイノベーションを推進
ISO 26262 に完全準拠した業界初の RISC-V Safety Enhanced core

N25F-SEIn-Cabin Radar

RadioRadar
Subsystem

HostController

N25F-SE

N25F-SE

MemoryPeripheral

Auto TDDI

Auto MCU

Taking RISC-V® MainstreamAuto Storage18

Andes Technology ISO 26262 認定

Taking RISC-V® Mainstream

19

N25F-SE 業界初の ISO 26262 完全準拠 RISC-V プロセッサ

Taking RISC-V® Mainstream

20

D25F-SE : DSP/SIMD機能付きFuSaプロセッサn CPU コアllll

AndeStar™ V5 Instruction Set Architecture (ISA)– RISC-V 32-bit, RV32GC + Andes Extensions– RISC-V P(draft) and B extension– Machine + User (M+U) privilege levels
5-stage pipeline architecture
Dynamic branch prediction with BTB, BHT, RAS
CoDense™ code size reduction, StackSafe™ stack protection

n メモリサブシステム
Support I/D cache up to 32KB each,l Support I/D local memory up to 16MB each, with slave port interface for bus
master direct accessesln バスインターフェイスll

AXI or AHB bus master port
N:1 CPU clock vs. bus clock ratio

n その他
ll

Platform-Level Interrupt Controller (PLIC), WFI power management, Debug interface
安全マニュアルと FMEDA レポートを含む安全パッケージ
Taking RISC-V® Mainstream

21

D25F-SE

DSPと暗号化n

RVP :オーディオ/音声コーデックおよびエンドポイント AI/ML 用の強力な DSP/SIMD 命令。

n32 ビット データに蓄積されたクワッド 8 x 8 などの SIMD 命令

n

320 を超える機能をサポートする DSP ライブラリn

RVB :暗号化やチェックサムなどのコードに対する効率的なビット操作n

最新の RVB ISA-拡張 Ver 1.0.0:
l アドレス生成、基本的なビット操作、キャリーレス乗算、シングルビット命令
l Crypto演算の加速化: SHA256を27%改善 , AESを19%改善 , MD5を16%改善

Taking RISC-V® Mainstream

22AndesCore™ D23
コンパクト, セキュア, 低消費電力のコントローラ

Taking RISC-V® Mainstream23

D23 : コンパクト, DSPオプションのセキュアプロセッサ
l ISA
u Compliant with RISC-V GCBP , K(Scalar Crypto) , CMO, Zce extensions
u Security – ePMP, sPMP, programmable PMA, secure debugu AndeStar V5 ISA extension - StacksafeTM , CoDenseTM, PowerBrake, WFI/WFE
u Andes custom extensionTM (ACE) support

l 32-bit 3-stage pipeline CPU, some dual-issue capability– Max freq: up to 800 MHz (28nm), Gate count: <50k(for min. useful config)– >4.1 Coremark/MHz and >2.0 DMIPS/MHzl Configurable options– I/D Caches(up to 32kb) and local memories (up to 512MB)– Memory soft error protection by parity or ECC– Static or Dynamic branch prediction– Multiplier optimized for performance or areal SoC integration support– 4-wire JTAG or 2 –wire serial debug– Integrated Peripheral : machine timer + debug module– CLIC and PLIC for interrupt handling
Taking RISC-V® Mainstream

24多様かつ成長するIoT組み込みアプリケーション
Smart Home

Sensor Fusion

Wearable

Motor Control

FA

DDI/TDDI

Applications

D23 Capability fit

DDI, TDDI

Small gate countWireless controller core
(WiFi, BT or others )Security, small gate count

Smart Home Appliance

Security, performance, small gate count

Wearable

DSP (Edge AI), Security

E-ToysDSP (Speech and Sound Processing)

RF Sensor control

DSP (Edge AI, Front-End Signal/Protocol Stack
Processing)

MEMS/Sensor Fusion

DSP (Edge AI, Front-End Signal processing)Battery or charging
control

Performance

Advanced MotorControl

DSP

Taking RISC-V® Mainstream25

RISC-V これまでの展開と今後
nn

RISC-V は、SoC およびコンピューティング プラットフォームのプロセッサの主要な選択肢です。
Andes は高品質の RISC-V ソリューションの開発を続けています。

AX65

AX45MPV

Multicore
Out-Of-OrderApplication
Processor

Multicore1024-bit Vector
Processor

D23

N25F-SETiny andSecured
Processor

ISO 26262
Fully-Compliant
Processor

Security
AI Tools,
SW and IP

DSP, AV, Vision

Development
tools

Real-Time OSn アンデスには、お客様の成功を支援するための最善の設備が整っています。

~18 years, 300+ customers, 80K+ IDE users, 12B+ customer SoC
Taking RISC-V® Mainstream

26

ご聴講有難うございました

Thank You !