電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）單板計(jì)算機(jī)是一個(gè)“年輕”的術(shù)語(yǔ)，誕生于2018年，是指將微處理器、存儲(chǔ)器與接口部件安裝在同一塊印制板上的計(jì)算機(jī)。

單板計(jì)算機(jī)又簡(jiǎn)稱為單板機(jī)，和其名稱最接近的是單片機(jī)，不過(guò)兩者在系統(tǒng)組成上有明顯的不同。單板機(jī)的概念上面已經(jīng)介紹過(guò)，單片機(jī)大家也較為熟悉，是將微處理器、存儲(chǔ)器與接口部件集成在一塊芯片上。對(duì)于RISC-V發(fā)展而言，我們近一段時(shí)間已經(jīng)看到非常多的RISC-V MCU，今天我們就來(lái)看一下RISC-V單板機(jī)的發(fā)展情況。

單板機(jī)因其外形小、靈活性高、超耐用且性能出色等優(yōu)點(diǎn)，在嵌入式物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。尤其是適用于一些嚴(yán)苛的工業(yè)使用環(huán)境中，在這些場(chǎng)景下，部署空間狹小無(wú)法放置普通計(jì)算機(jī)和散熱設(shè)備，同時(shí)又對(duì)操作系統(tǒng)運(yùn)行有一定的需求，那么工業(yè)級(jí)單板機(jī)就是最適合的。

根據(jù)GIR (Global Info Research)的調(diào)研數(shù)據(jù)，2021年全球單板機(jī)（SBC）營(yíng)業(yè)額為21.33億美元，到2028年有望成長(zhǎng)到29.02億美元。雖然從市場(chǎng)規(guī)模上看，單板機(jī)比MCU市場(chǎng)規(guī)模小很多，不過(guò)也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要一環(huán)，對(duì)于RISC-V發(fā)展和落地大有益處。

“國(guó)內(nèi)首款RISC-V單板機(jī)”于去年年初正式發(fā)布，來(lái)自賽昉科技。這款基于Linux操作系統(tǒng)的RISC-V單板機(jī)命名為“星光”，經(jīng)歷了兩年多的自主研發(fā)，在無(wú)風(fēng)扇、體積小、功耗低的基礎(chǔ)上，具備目前臺(tái)式計(jì)算機(jī)的各種可擴(kuò)展性功能，極大地降低了RISC-V的準(zhǔn)入門檻，可以應(yīng)用在機(jī)械、交通、能源等諸多領(lǐng)域。根據(jù)介紹資料，“星光”面積只有85mm x 70mm，價(jià)格僅為868元（119美金）起，這款單板機(jī)搭載昉·驚鴻 JH7100 SoC，芯片采用雙核64位高性能RISC-V CPU，自帶2MB的二級(jí)緩存，工作頻率最高可達(dá)1.2GHz。

當(dāng)然，有些人也將“星光”定義為“全球首款RISC-V單板機(jī)”，證明我國(guó)在這方面的起步是比較早的?！靶枪狻币唤?jīng)發(fā)布，在國(guó)外也引起了廣泛的關(guān)注，YouTube上面的知名科技博主紛紛搶先體驗(yàn)，并形成了積極的討論。在“2022（第七屆）思維實(shí)驗(yàn)室論壇”上，“星光”也被評(píng)為集成電路領(lǐng)域的“2021年度產(chǎn)品”。

今年5月，openEuler官方宣布，歐拉開源操作系統(tǒng)（openEuler）在賽昉科技的昉·星光RISC-V單板機(jī)上成功運(yùn)行，基礎(chǔ)軟件適配成功，整體運(yùn)行過(guò)程較為流暢，外設(shè)工作正常，這讓“星光”再次引起了廣泛的關(guān)注。

目前國(guó)內(nèi)除了“星光”，比較受關(guān)注的RISC-V單板機(jī)還有RVBoards-D1-哪吒。

RVBoards-D1-哪吒基于全志D1 單核玄鐵C906 64-位RISC-V 處理器芯片打造，該芯片主頻為1.0 GHz，配有HiFi4 DSP、G2D 2D圖像加速器。在RVBoards-D1-哪吒上，除了存儲(chǔ)資源，還有視頻、音頻、USB和網(wǎng)絡(luò)連接等豐富的接口資源。據(jù)悉，RVBoards-D1-哪吒在國(guó)內(nèi)的售價(jià)為99美元，國(guó)內(nèi)為599元人民幣。

筆者之所以沒有贊同一些人將“星光”定義為“全球首款RISC-V單板機(jī)”，因?yàn)樵跁r(shí)間軌跡上，硅谷創(chuàng)業(yè)公司SiFive的HiFive系列明顯時(shí)間更早。早在2018年，SiFive就開源了HiFive Unleashed單板機(jī)，核心芯片為 1.5GHz U540 SoC，配備 8GB DDR4 (ECC)、一個(gè)千兆以太網(wǎng) (GbE) 端口、一個(gè) microSD 插槽、FMC 連接器。

不過(guò)，在經(jīng)過(guò)了嘗鮮測(cè)試之后，很多人對(duì)HiFive Unleashed單板機(jī)僅有的8GB DDR4不是很滿意。但隨后于2020年 10 月發(fā)布的HiFive Unmatched 依然是8GB運(yùn)存，好在SiFive在2020年12月又增發(fā)了一款 16GB RAM 的HiFive Unmatched。

HiFive Unmatched主板采用標(biāo)準(zhǔn)的Mini-ITX尺寸，搭載SiFive FU740 SoC，具有4個(gè)64bitSiFive U74處理器核心，搭配嵌入式64bitSiFive S7處理器核心，支持以RISC為基礎(chǔ)的RISC-V開源指令集架構(gòu)，可以搭配內(nèi)置于Freedom U-SDK的U-Boot與Linux Kernel，或附隨內(nèi)存卡的Linux操作系統(tǒng)運(yùn)行。HiFive Unmatched售價(jià)在665美元。

開放硬件公司Pine64也在大力推動(dòng)RISC-V單板機(jī)的發(fā)展，該公司表示即將推出一款RISC-V單板機(jī)，“將會(huì)是最強(qiáng)大的RISC-V供電板”。

下面看看低價(jià)位的RISC-V單板機(jī)，MangoPi （芒果派）此前推出了一款售價(jià)僅為39美元的RISC-V單板機(jī)，由全志科技D1/F133A 處理器驅(qū)動(dòng)，不過(guò)如此低的價(jià)格你很難獲得滿意的速度表現(xiàn)，且只有 64MB 的 DDR2 存儲(chǔ)空間。當(dāng)然， MangoPi-Nezha還不是最便宜的，Sipeed（矽速科技）推出的搭載全志科技D1 芯片的 Lichee RV僅需17美元加上5美元的運(yùn)費(fèi)就可以買到。

此外，RISC-V國(guó)際開源實(shí)驗(yàn)室還推出過(guò)一款對(duì)標(biāo)樹莓派的RISC-V單板機(jī)，命名為PicoRio。這款單板機(jī)采用全開源模式，從CPU設(shè)計(jì)，到PCB電路板設(shè)計(jì)，再到操作系統(tǒng)核心軟件全部開源。

PicoRio基于開源的 64 位RISC-V多核處理器芯片，1.0 版本支持Linux和Google V8 JavaScript引擎，功耗水平比樹莓派4更低，但是價(jià)格還做不到樹莓派的水平。

能夠看出，在主打商業(yè)化的RISC-V單板機(jī)方面，SiFive以及國(guó)內(nèi)的賽昉科技是走的較為靠前的，一些低成本的RISC-V單板機(jī)則更多選擇以全志科技D1為核心，不過(guò)目前還是無(wú)法和樹莓派抗衡，除非其他配置降低到很差的程度，這對(duì)于RISC-V單板機(jī)發(fā)展是一個(gè)挑戰(zhàn)。同時(shí)，無(wú)論是基于ARM架構(gòu)的單板機(jī)，還是基于x86架構(gòu)的單板機(jī)，在尺寸標(biāo)準(zhǔn)化和功能定制等方面都已經(jīng)做的很好，RISC-V作為后來(lái)者，要想搶奪市場(chǎng)，還需要拿出更多的“誠(chéng)意”。