进迭时空 K1 系列 8 核 64 位 RISC - V AI CPU 芯片介绍

一、总体概述

K1 系列是基于 RISC - V 开源指令集打造的 AI CPU，致力于构建更通用、高能效的 AI 处理器平台，推动全球开源、开放的 AI 算力生态建设。主要应用于单板计算机、网络存储、云电脑、智能机器人、工业控制、边缘计算机等领域。

二、具体特性

（一）卓越的 CPU 性能

1. 核心配置 ：
   • 具有 8 核 RISC - V AI CPU，能够提供 50KD MIPS CPU 算力和 2.0TOPS 原生 AI 算力。
   • 单核 CPU 算力是 ARM A55 的 130% 以上。
2. 应用领域 ：适用于需要高性能计算的场景，如工业控制和边缘计算等领域。

（二）强大的向量算力

1. 技术标准 ：
   • 支持 RVA22 Profile、256bit RVV 1.0 标准的 RISC - V CPU。
   • 提供 2 倍于 Neon 的 SIMD 并行处理算力，向量性能是 ARM NEON 的 150% 以上。
2. 优势体现 ：在需要大量向量计算的任务中表现出色，例如图像和视频处理等。

（三）通用的 AI 算力

1. 融合方式 ：以 CPU 核融合方式提供原生 AI 算力。
2. 生态对接 ：实现与所有主流 AI 生态的快速对接，方便在不同 AI 平台上应用。

（四）领先的算力能效

1. 架构设计 ：
   • RISC - V 架构的精简和卓越的微架构设计。
   • 同负载场景功耗只有 ARM 芯片的 80%。
2. 能效优势 ：在保证计算能力的同时，能够有效降低功耗，适用于对功耗要求较高的移动设备和边缘计算场景。

（五）丰富的 IO 能力

1. 接口类型 ：
   • 集成多套 PCIe、USB、GMAC、SPI 等接口。
   • 提供全面的外设连接选型，方便与外部设备连接。
2. 应用场景 ：适用于需要多种外设连接的设备，如网络存储和云电脑等。

（六）符合工业级标准

1. 环境适应性 ：
   • CPU 在 - 40°C~85°C 的环境温度下仍能提供稳定可靠的持续算力输出。
   • 满足工业应用的苛刻环境需求，适用于工业控制等对环境要求严格的领域。

三、其他特性

1. 处理器 ：
   • K1 是八核 64 位 “预取” 处理器，采用八发射双按序流水线。
   • 支持 256 - bit 向量 RVV1.0 标准，CPU 融合 2.0TOPS AI 算力，八核共享 1MB L2 Cache。
2. RISC - V 融合 AI 技术 ：
   • 采用 RISC - V 架构扩展 16 条 AI 指令，包含矩阵乘法和卷积计算指令。
   • 支持从 AlexNet 到 Llama - 2 - 7b 的所有 AI 算法，指令集和算子库全开放。
   • 遵循通用 CPU 程序的开发方式，一个编程框架覆盖 AI 开发全过程。
3. RISC - V 安全架构 ：
   • 支持 RISC - V PMP 安全规范和 ePMP 安全扩展。
   • 支持安全启动、安全存储、签名验签，支持 AES/EIA/RSAMD2/SM3/SM4 等算法。
   • 支持产品生命周期安全管理。
4. RISC - V 实时、主频、异构双系统 ：
   • RISC - V 实时、主频 300MHz，支持异构双系统。
   • 内存 32bit LPDDR4/LPDDR4X，最大支持 16GB，带宽可达 10.6GB/s。
   • 支持 SPI 闪存，支持 eMMC 5.1，支持 SDIO3.0 SD 卡，支持 SSD：NVMe over PCIe。
5. 多媒体和显示 ：
   • 支持 3D 图形引擎，支持 OpenGL 3.0、OpenGLES 1.1/2.0、Vulkan 1.0。
   • 支持 4K H.265/H.264/VP9/VP8 等编码格式，支持双屏异显，最高可达 1920×1080@60fps。
   • 支持 MIPI - CSI/DSI、HDMI 输出，支持三屏输入，单屏最高支持 16MP。
   • 支持 MIPI - CSI/DSI 8 - lane（4 - lane×2 或 4 + 4），支持三屏输入，立体声输出。
6. 接口 ：
   • 5 - Pin PCIe2.1（x2 + x1 + x1 组合）、1 - USB3.0（Combo with PCIe2.1×1）。
   • 2 - USB2.0（OTG + Host）、2 - GMAC（RGMII/1000M/100M）。
   • 4 - SPI、7 + 12C、12 - UART、2 - CAN - FD、30 - PWM。
7. CPIO ：
   • CPIO - 3.3V 数量：24
   • CPIO - 1.8V 数量：104
8. 操作系统 ：
   • 支持 Bianbu OS、Linux 主流发行版本、RTOS。
9. 封装 ：
   • 封装类型：FCBGA17mm×17mm - FCBGA19mm×19mm（spin to pin）。
   • 管脚间距：0.65mm
10. 功耗 ：

• TDP：3~5W

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