酷芯联手阿里平头哥推出全球首款150M-7GHz全频段通信SoC芯片

集微网消息，无线传输已成为目前人类主要通讯方式之一，随着无人机、应急指挥、智慧城市、智能家居等领域的快速发展，市场对高带宽、超长距离无线传输的需求也越来越大，不过在实际应用中，往往面临传输距离不足、信号易受干扰、传输速率低、功耗高等痛点，市场亟需更优解决方案来满足不断增长的需求。

11月30日，在“第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上，酷芯微电子带来了全球首款150M-7GHz全频段AIoT SoC芯片——AR8030，其基于酷芯特有的AR-Link技术，实现了同类竞品4倍以上的超远距离传输，并通过自动切换频点等技术，更好解决行业无线传输易受干扰等问题；重要的是，AR8030还是酷芯基于阿里平头哥RISC-V CPU内核推出的首款芯片，在推进芯片国产化道路上，RISC-V生态再添重磅新成员。

全球首款全频段AIoT SoC通信芯片

酷芯自2011年成立起，始终专注于远距离宽带无线通信和边缘智能SoC技术的研发与迭代，在高带宽、远距离、抗干扰、低功耗、低延时领域有着深厚的技术积累，其中，远距离宽带无线通信套片方案已实现三代产品的规模量产，据了解，自2014年以来，全球超50%的高端无人机采用了酷芯的图传方案，另外边缘智能SoC方案也实现两代产品批量出货。

在原有技术基础上，酷芯又进行了全新升级，于11月30日，在“第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上正式推出全球首款150M-7GHz全频段AIoT SoC芯片——AR8030。

据介绍，酷芯AR8030是一款高集成度通信SoC芯片，集成有国际标准测试协议JTAG接口、静态随机存取存储器SRAM、伪静态随机存储器PSRAM、闪存Flash、只读存储器ROM等核心模块；兼容AES、RSA、HASH、TRNG等安全协议；外围设备接口不仅支持Ethernet、USB、SDIO，还提供有UART、I2C、SPI、I2S、GPIO、PWM、ADC、Timer、RTC、WDG等丰富接口，在满足各类应用需求的同时，保证SoC芯片始终稳定运行。

重要的是，AR8030基于其强大的基带通信能力，射频范围覆盖从150MHz到7GHz频段，成为全球首款全频段覆盖的AIoT芯片，酷芯联合创始人兼CTO沈泊表示，不同的传输场景、不同的应用领域，对无线传输的要求不一样，“传统WiFi方案主要支持2.4GHz和5.8GHz两个频段，穿透力更强，不过也存在传输距离有限的弊端，不适于户外等长距离传输场景，而900MHz无论穿透力还是传输距离，都会是2.4GHz和5.8GHz的好几倍，即便是相同的传输距离下，900MHz的发射功率也要低很多，采用全频段方案，AR8030可以更好满足室内/户外、不同传输距离、不同传输速率、不同功耗要求的场景应用，在全球范围均有很好的适应性。”

据了解，为了更好匹配不同应用场景的高性价比选型需求，AR8030系列在全频段的基础上，又细分为3个子频段范围，部分型号产品不需要支持全频段，只保留所需的1~2个频段范围即可，场景应用更有针对性，“如针对无人机，全功能版的AR8030，功能获得大幅提升，特别是传输距离更具竞争力，但价格与原来版本基本一致；针对安防、智能家居等场景，AR8030也推出有高性价比版本，而价格与传统的中高端芯片差不多，可以说，不同应用场景，价格都不会成为AR8030的应用障碍。”沈泊强调。

四大核心优势凸显应用新价值

全新升级的AR8030，除了全频段覆盖，还对各方面性能都进行了全面提升，尤其在传输距离、高带宽、低功耗、抗干扰方面做了全新优化，深度赋能无线通信组网。

在传输距离上，AR8030继承了酷芯的AR-Link技术，并且从第三代升级至第四代，通过对基带算法优化，传输距离较上一代产品提升了50%；同时，AR8030采用多天线软合并及LDPC编码方案，提高接收灵敏度，在同等发射功率情况下，实现更远距离的传输。在室内应用中，同一场景下，AR-Link技术可绕过传统围墙等障碍物，实现3000平方米覆盖，而竞品仅能实现30米内连接；在空旷场景，AR-Link传输距离可达到竞品的4倍以上，沈泊表示，在无人机领域，AR8030的有效传输距离可达到10公里以上，且连接失败率降低95%以上。

同时，AR8030还在星型组网的基础上，增加了中继组网方式，沈泊表示，“实际应用中，会碰到各种复杂环境，如建筑物遮挡等，这在城市场景中非常常见，容易导致信号中断，中继组网模式则增加了应用灵活性，每一个节点都可用于传输，实现无障碍无线通讯，提高网络稳定性。”

需指出的是，在保持超远距离传输的同时，AR8030还能提供较高的传输速率。空旷环境下，100米高度时，AR8030对1Mbps码流的传输距离为10公里，是WiFi 4/5方案的3倍以上，据介绍，AR8030的最大无线传输速率可达160Mbps。同时，中继组网模式下，AR8030的高带宽特性将得到更好的体现，沈泊介绍，“以安防无线监控场景为例，无线网桥典型同步传输通道数为1~4路高清视频，当组网规模较大时，AR8030高带宽能力最多可支持8路摄像头接入并实现音视频数据同传，在芯片级联下可以扩展到16、24路。”

该高带宽特性，将能很好解决布线不便的景区、森林防火、边防、多障碍物等场景的数据传输痛点，并提供了高性价比方案。

不仅如此，AR8030还很好解决了无线传输易受环境干扰的问题。据了解，AR8030通过感知周围环境的干扰情况，实现自动切换频点，并能对突发干扰随机化，同时还支持物理层HARQ重传合并技术，确保网络恢复后，数据传输不丢包。

AR8030为酷芯第四代AIoT无线通信芯片

值得一提的是，全频段优势也增强了AR8030的抗干扰性优势，“6~7GHz频段是专门针对WiFi 6的新拓展频段，终端设备相对少，干扰源较2.4GHz、5.8GHz少，那么该频段受到的干扰也更少，适合做高码率音视频传输，确保传输的实时性和可靠性。”沈泊同时表示，通过数据随机化，AR8030的抗干扰能力是WiFi的10倍以上。

性能全新升级的同时，AR8030还能保持良好的低功耗应用优势。据了解，AR8030支持基带唤醒MCU功能，目标唤醒时间灵活可配，并且在基带收到可靠数据后唤醒MCU，从而降低系统功耗。

电池摄像机是低功耗应用的典型场景之一，对功耗非常敏感，特别是在开启无线传输状态下，传统方案能耗消耗迅速，导致摄像机续航时间大幅缩短。而基于AR8030方案的自动唤醒功能，休眠模式下功耗可低至微瓦级；工作状态下也能保证低功耗运行，大幅延长设备的续航时间，降低监控系统运维成本。

事实上，AR8030的优势还不止这些，如支持动态追踪技术，即便1000km/h高速移动也能保证正常图传。重要的是，AR8030具备良好的自适应能力，“它能根据不同的传输距离，自动匹配不同的传输策略，如传输距离较远、信号信噪比较低时，AR8030会把传输模式调到鲁棒性更好，但峰值速率较为合理的工作模式，而且整个过程实现智能处理，大大提升了用户的应用体验。”沈泊表示。

联手平头哥加速构建AIoT新生态

AR8030性能的全面提升，与酷芯所集成的各个高性能模块分不开，其中，CPU内核也是其中之一。据介绍，AR8030采用的是RISC-VCPU架构，也是酷芯与阿里平头哥基于RISC-V推出的首款产品。

据沈泊透露，“酷芯关注RISC-V架构已有很多年，近年观察发现，RISC-V架构无论是IP还是生态，均获得了迅速发展，在与平头哥合作的这一年多时间里，我们也了解到了阿里的生态优势。恰好这时，新一代通信芯片AR8030需要一款MCU级别处理器，经过评估发现，平头哥的RISC-V架构，各方面性能跟我们的需求都很匹配，双方自然而然地走到了一起。”

平头哥IoT市场拓展总监王鲁克进一步介绍到，RISC-V真正做到了开源、开放，除此之外，RISC-V还具有低功耗、模块化、可扩展等特性，随着AIoT时代的到来，智能终端市场会爆发式增长，而RISC-V能很好地支撑AIoT设备的特色化和个性化发展需求，这也是RISC-V未来发展的最强内生动力。

“RISC-V的特色优势，结合酷芯的深厚技术积累，可以大大降低芯片研发及应用的难度，开发者只需要做些简单配置以及开发上层应用即可，从而缩短产品从研发到上市的时间，节省开发成本。”王鲁克说。

王鲁克同时介绍，从处理器优化到软件栈建设，阿里平头哥深耕RISC-V技术，如硬件加速、AI加速、算法库拓展等，形成了完整的软硬一体全栈RISC-V开发平台，比如今年8月份推出的无剑600高性能SoC芯片平台，在拓展RISC-V性能边界的同时，也让RISC-V芯片开发更高效。

据了解，阿里平头哥的RISC-V处理器家族已形成面向高端复杂计算场景的C系列、面向低功耗低成本场景的E系列，以及面向高可靠、实时处理场景的R系列。在边缘计算、无线通讯、工业控制、通用MCU等30多个行业实现了商业落地，是中国RISC-V领域中应用规模最大的处理器。

本次酷芯选用的玄铁E907处理器就是其中之一，“AR8030主要针对AIoT领域，我们在比较了RISC-V各个系列IP后选中了MCU系列，其中E907是平头哥嵌入式系列中性能最好的一款IP，正好满足了AR8030面向中高端AIoT应用的需求。”沈泊表示。

集成阿里平头哥E907的酷芯AR8030，可以实时实现上层通信协议栈，最大限度地发挥基带和射频的性能；400MHz的工作频率也能大幅提升SoC的工作速率；并进一步优化了低功耗性能。

基于E907处理器带来的良好开发体验，沈泊表示，“未来也将加大基于RISC-V架构产品的开发。目前我们已经在规划和推进的大算力AI SoC，其中就有考虑采用平头哥C910等高性能RISC-V处理器。”

王鲁克也表示，RISC-V能够面向AIoT进行丰富的AI扩展以及安全扩展，满足新一代SoC发展需求，RISC-V正迎来全速发展时期。公开数据显示，RISC-V出货量已超100亿颗，RISC-V International首席执行官Calista Redmond进一步展望认为，至2025年，RISC-V CPU核心数有望达到800亿颗。

（校对/占旭亮）