電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)RISC-V發(fā)展至今,憑借其開源免費、模塊化擴展、低功耗設(shè)計等特性,已經(jīng)在AI玩具領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。包括定制化能力、能效比以及邊緣AI加速上都有不少特色。
定制化上,通過裁剪冗余指令集(如去除浮點運算單元),可將芯片面積縮小30%,成本降低20%。例如樂鑫ESP32-C3的RISC-V內(nèi)核面積僅為同類Arm芯片的70%。
并且RISC-V已經(jīng)成為國產(chǎn)廠商繞過ARM壁壘、做差異化TinyML加速的最優(yōu)解。2025年業(yè)內(nèi)呈現(xiàn)出指令集定制+異構(gòu)多核+端云一體三條落地路線。
甚至可以說,做AI玩具芯片就應(yīng)該首選RISC-V。首先是成本較低,免授權(quán)費使32位MCU內(nèi)核BOM可低于0.30 USD,整機方案比同檔ARM低8–12%。廠商也可在基礎(chǔ)整數(shù)指令集上自由加入SIMD/Vector/AI擴展,形成私有指令提升8–10倍MAC效率,而無需對外兼容。
功耗上,RV32IMC+自定義待機指令,在深睡場景保持2μA級漏電流,滿足始終在線喚醒需求。最重要的是,IP可凍結(jié)在本土,結(jié)合成熟28/22 nm產(chǎn)線,實現(xiàn)設(shè)計-制造-封測國內(nèi)閉環(huán)。
目前市場中已經(jīng)上線了多款基于RISC-V的AI玩具芯片,包括全志R128-S3、樂鑫ESP32-C3、ESP32-C6、ESP32-S3、中科藍訊BT896X等。
在海外芯片陣營,Nordic與Ambiq的RISC-V產(chǎn)品則聚焦差異化競爭。Nordic nRF54H20集成 Arm Cortex-M33處理器與RISC-V協(xié)處理器,2MB非易失性存儲器與1MB RAM可存儲完整語音模型,在ULPMark-CM測試中展現(xiàn)出優(yōu)異低功耗性能,適合需要長續(xù)航的便攜AI玩具,其手勢識別、語音指令分類功能可完全本地化運行,規(guī)避隱私泄露風(fēng)險。
Ambiq Apollo510雖以Arm Cortex-M55為核心,但搭載RISC-V協(xié)處理器負責(zé)傳感器數(shù)據(jù)處理,亞閾值電壓技術(shù)使其運行功耗僅1.5-2.5mW,搭配紐扣電池即可支持?jǐn)?shù)周使用,在低成本語音喚醒玩具中應(yīng)用廣泛。
并且在軟件生態(tài)上,TinyML框架已準(zhǔn)備就緒,如阿里玄鐵提供CSI-NPU驅(qū)動,支持 TensorFlow Lite Micro、MicroTVM,官方例程含20類本地喚醒詞、聲紋注冊。樂鑫 ESP-NN庫把INT8MAC用自定義向量指令加速6-8倍,配合ADF音頻框架,10分鐘即可替換喚醒詞。
RT-Thread Nano適配RV32EC,內(nèi)核<3?kB,方便玩具廠商在256?kB Flash 內(nèi)做語音+電機+表情三件套控制?;鹕揭妗俣惹?、OpenAI均已發(fā)布RISC-V端側(cè)適配SDK,實現(xiàn)離線喚醒+云端大模型雙通道,降低時延并節(jié)省流量。
展望未來,RISC-V在AI玩具領(lǐng)域的發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢:一是算力持續(xù)升級,隨著32位 RISC-V芯片向64位過渡,未來1-2年將出現(xiàn)支持4TOPS以上算力的產(chǎn)品,可運行更大規(guī)模的端側(cè)大模型。
二是成本進一步下探,通過工藝優(yōu)化與封裝集成,入門級RISC-V AI芯片成本有望降至0.5美元,推動AI玩具向三四線市場滲透。
三是生態(tài)協(xié)同深化,樂鑫ESPRainMaker、天翼物聯(lián)云芯AI平臺等開源生態(tài)將進一步完善,支持廠商快速定制專屬AI能力,加速芯片-模組-玩具的產(chǎn)業(yè)化落地。從目前的發(fā)展態(tài)勢看,RISC-V已不僅是一種芯片架構(gòu),更是推動AI玩具從功能產(chǎn)品向智能伙伴進化的核心力量,其在教育、陪伴、娛樂場景的深度滲透,將重新定義兒童與智能設(shè)備的交互方式。
定制化上,通過裁剪冗余指令集(如去除浮點運算單元),可將芯片面積縮小30%,成本降低20%。例如樂鑫ESP32-C3的RISC-V內(nèi)核面積僅為同類Arm芯片的70%。
并且RISC-V已經(jīng)成為國產(chǎn)廠商繞過ARM壁壘、做差異化TinyML加速的最優(yōu)解。2025年業(yè)內(nèi)呈現(xiàn)出指令集定制+異構(gòu)多核+端云一體三條落地路線。
甚至可以說,做AI玩具芯片就應(yīng)該首選RISC-V。首先是成本較低,免授權(quán)費使32位MCU內(nèi)核BOM可低于0.30 USD,整機方案比同檔ARM低8–12%。廠商也可在基礎(chǔ)整數(shù)指令集上自由加入SIMD/Vector/AI擴展,形成私有指令提升8–10倍MAC效率,而無需對外兼容。
功耗上,RV32IMC+自定義待機指令,在深睡場景保持2μA級漏電流,滿足始終在線喚醒需求。最重要的是,IP可凍結(jié)在本土,結(jié)合成熟28/22 nm產(chǎn)線,實現(xiàn)設(shè)計-制造-封測國內(nèi)閉環(huán)。
目前市場中已經(jīng)上線了多款基于RISC-V的AI玩具芯片,包括全志R128-S3、樂鑫ESP32-C3、ESP32-C6、ESP32-S3、中科藍訊BT896X等。
在海外芯片陣營,Nordic與Ambiq的RISC-V產(chǎn)品則聚焦差異化競爭。Nordic nRF54H20集成 Arm Cortex-M33處理器與RISC-V協(xié)處理器,2MB非易失性存儲器與1MB RAM可存儲完整語音模型,在ULPMark-CM測試中展現(xiàn)出優(yōu)異低功耗性能,適合需要長續(xù)航的便攜AI玩具,其手勢識別、語音指令分類功能可完全本地化運行,規(guī)避隱私泄露風(fēng)險。
Ambiq Apollo510雖以Arm Cortex-M55為核心,但搭載RISC-V協(xié)處理器負責(zé)傳感器數(shù)據(jù)處理,亞閾值電壓技術(shù)使其運行功耗僅1.5-2.5mW,搭配紐扣電池即可支持?jǐn)?shù)周使用,在低成本語音喚醒玩具中應(yīng)用廣泛。
并且在軟件生態(tài)上,TinyML框架已準(zhǔn)備就緒,如阿里玄鐵提供CSI-NPU驅(qū)動,支持 TensorFlow Lite Micro、MicroTVM,官方例程含20類本地喚醒詞、聲紋注冊。樂鑫 ESP-NN庫把INT8MAC用自定義向量指令加速6-8倍,配合ADF音頻框架,10分鐘即可替換喚醒詞。
RT-Thread Nano適配RV32EC,內(nèi)核<3?kB,方便玩具廠商在256?kB Flash 內(nèi)做語音+電機+表情三件套控制?;鹕揭妗俣惹?、OpenAI均已發(fā)布RISC-V端側(cè)適配SDK,實現(xiàn)離線喚醒+云端大模型雙通道,降低時延并節(jié)省流量。
展望未來,RISC-V在AI玩具領(lǐng)域的發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢:一是算力持續(xù)升級,隨著32位 RISC-V芯片向64位過渡,未來1-2年將出現(xiàn)支持4TOPS以上算力的產(chǎn)品,可運行更大規(guī)模的端側(cè)大模型。
二是成本進一步下探,通過工藝優(yōu)化與封裝集成,入門級RISC-V AI芯片成本有望降至0.5美元,推動AI玩具向三四線市場滲透。
三是生態(tài)協(xié)同深化,樂鑫ESPRainMaker、天翼物聯(lián)云芯AI平臺等開源生態(tài)將進一步完善,支持廠商快速定制專屬AI能力,加速芯片-模組-玩具的產(chǎn)業(yè)化落地。從目前的發(fā)展態(tài)勢看,RISC-V已不僅是一種芯片架構(gòu),更是推動AI玩具從功能產(chǎn)品向智能伙伴進化的核心力量,其在教育、陪伴、娛樂場景的深度滲透,將重新定義兒童與智能設(shè)備的交互方式。
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