纵观全球半导体市场，在地缘政治和创新浪潮的推动下，我国本土半导体产业蓬勃发展，芯片设计产业率先进入国内替代深水区，技术领先。市场需求的变化、技术创新的变化和不可预测的国际模式对芯片设计企业的技术能力、财务能力和人才能力提出了更高的要求。其中，那些勇敢地取代并向高端芯片领域吹响攻击号角的行业玩家需要一些孤独和毅力。

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近日，井芯微电子领创新产品为重点的井芯微电子技术(天津)有限公司(以下简称井芯微或井芯微电子)继发布240G网络DPU芯片SDI2820后，国产替代新产品再次向市场推出——PRB0400型PCIe转SRIO桥接芯片(以下简称井芯)PRB0400”）。井芯PRB0400是一款兼容PCIe Gen2和RapidIO Gen2协议的高性能数据传输桥接芯片主要用于满足高可靠性和低延迟计算处理系统中各部件之间的连接需求PCIe协议网络和RapidIO协议网络之间的数据互连，芯片很容易实现SRIO（即Serial RapidIO）系统与PCIe实现两个生态系统的无缝连接。

井芯PRB0400支持芯片到芯片、板到板之间的高效数据通信，可用于连接CPU、DSP、FPGA用于解决由此组成的密集电子系统PCIe网络与RapidIO网络嵌入网络连接问题DMA在没有主控处理器弱参与的情况下，引擎和消息传输引擎可以实现大量数据的高效传输。作为一款PCIe转SRIO桥接芯片，井芯PRB0400广泛应用于各种处理器之间的点对点互连或处理器之间RapidIO在基站传输、分布式计算、图像处理等应用领域，实现数据交互等功能的场景具有巨大的市场空间。

深化地方客户特色需求，打造25项增强功能

图1 井芯PRB0400芯片结构图

井芯PRB0400采用全正向研发，拥有PCIe接口、S-RIO 接口、新闻引擎、映射引擎和块DMA五大发动机功能。在产品定义的早期阶段，进行了详细而严格的市场调查，广泛吸收了许多国内客户的应用建议，并根据客户需求开发了额外的功能。与国际厂商的相关产品相比，井芯在兼容标杆设备全部功能、不影响官方驱动的前提下，PRB0400增加了7项业务相关项目、6项适应相关项目、5项可维可测相关项目、7项鲁棒相关项目，共增加25项功能，更好地满足当地客户的应用需求。同时，井芯微研发团队积累了深厚的使用和定位经验，能够为本地客户提供更好的本地化支持服务。

在井芯PRB0400芯片中，PCIe接口负责与PCIe所有相关的物理层、数据链路层和传输层协议，S-RIO实现接口和S-RIO所有相关的物理层和传输层协议。用作新闻引擎RapidIO逻辑层信息传输、接收和发送通道都支持8个独立的处理引擎。用于映射引擎PCIe和RapidIO映射和转换可根据需要进行分割和重组。而其中的块DMA发动机支持8个独立的DMA每个通道DMA根据描述符可以读写通道。

井芯在系统设计上PRB0400可以原位替代标杆国际产品，并兼容其官方驱动。此外，井芯PRB0400兼容国内主流CPU和 DSP，并完成了相应的生态测试。目前腾、龙芯、x86、Zynq等PCIe RC设备对应的生态测试实现了国际制造商相关产品硬件和软件的原位替代。

针对多个应用场景，开拓40亿新基础设施市场

RapidIO该协议是世界主流的嵌入式系统连接国际标准 (ISO/IEC18372) ，PCIe是高速串行计算机扩展总线的标准。这两种协议广泛应用于我国信息基础设施，特别是在设备级、板卡级和系统级设备中PCIe协议和RapidIO协议。作为PCIe转RapidIO协议芯片，井芯PRB0400在以新基础设施为典型应用的场景中有着广阔的市场空间。例如，为了保证通信基站的实时性，一般采用高速实时传输总线RapidIO协议和PCIe协议，在RapidIO网JAE代理在网络维护管理系统中， RapidIO交换芯片和PCIe转SRIO各种处理器之间的点对点连接或桥接芯片RapidIO实现数据交互等功能。处理器和RapidIO网络连接系统， PCIe转RapidIO桥接芯片用于解决系统应用问题，提高系统的运行效率。

在视频和图像应用中，系统设计师需要大量的视频和图像DSP或者FPGA编码/解码/转码或大型数据阵列FFT(傅里叶快速变换)，RapidIO该协议最适合此DSP/FPGA集群要求。然而，系统的模拟前端通常是传感器，流数据端连接到FPGA中(如摄像头子系统)。通常有一个PC后端的PCIe网络中。井芯PRB0400可以帮助设计师PCIe网络和RapidIO DSP/FPGA桥梁建在集群之间。

在无线基站中，LTE、WCDMA和TD-SCDMA等级基带处理卡使用的互连技术是RapidIO。RapidIO在基带处理器上本地连接一组DSP，处理器和FPGA集群，用于MAC和PHY层处理。然而，LTE现有标准得到了提高RapidIO微处理器的性能。井芯PRB0400 为无线设备制造商提供额外的选择RapidIO使用优秀的基带卡MIPs的x86处理器。在这些板卡设计中，RapidIO背板互连是设备之间的互连总线。x86处理器现在可以与基带卡上的其他处理器一起使用RapidIO设备一起使用，依靠RapidIO在点对点多处理器网络中应用消息性能。

井芯在高性能处理应用中PRB0400支持将使用PCIe用于处理器RapidIO背板为系统设计师提供了两全其美的优势——最新一代X86解决方案的浮点和浮点MIPs以及处理能力RapidIO优秀的点对点网络性能。通过将井芯PRB0400与井芯微交换芯片结合使用X86处理器的有效载荷处理器卡可与工作高达3.125 Gbaud的现有RapidIO 1.3背板一起使用，或者同样的卡可以和5一起工作 Gbaud下的RapidIO Gen2与背板兼容。

国内新基础设施产业浪潮、东西算工程建设和当地服务器芯片制造商的崛起，使国内对桥接芯片的需求非常强劲。例如，在通信基站、分布式计算机系统、视频会议、图像处理系统等场景中，随着用户需求和体验的提高，各领域对基本数据理量的要求越来越严格，处理算法的复杂性越来越大。据井芯微负责人介绍，该产品的初步市场调研发现，国内市场正在进行中PCIe转RapidIO协议芯片需求迫切，未来整体市场容量有望超过40亿元。另外，在井芯PRB在0400的发展过程中，它被国内主流广泛使用CPU制造商关注并给予高优先级的技术支持。据了解，井芯PRB0400已开始向客户送样，今年年底将实现大规模量产供应。

深耕SDI井芯微引领高端芯片国产化

在过去的五到十年里，当地半导体产业实现了快速增长，尤其是芯片设计行业，在模拟芯片和数字芯片方面实现了广泛的国内替代。然而，今天，进口替代已经进入深水区，特别是高端芯片的深度替代需要企业承担咬硬骨的责任，挑战深水区甚至无人区，互联技术是需要克服的问题之一，传统的互联芯片技术仍被外国巨头垄断。

软件定义互连作为互连技术的新方向（Software Defined Interconnection，SDI）2009年，中国工程院院士吴江兴团队提出，其核心是打破现有网络的刚性系统结构，实现从物理层、数据链路层、网络层到业务层的全维软件定义，将刚性网络转化为柔性网络，构建可定义、可重组、可重构、可重建的软件定义系统架构。SDI该技术可以为新数据中心、云计算等信息基础设施提供高效、扁平、灵活的定义连接，为自动驾驶、即时保密通信等场景提供网络动态服务 柔性骨 ，灵活定义物联网时代大规模传感节点的群体智能 随需连接 。

井芯微将为下一代网络造芯视为企业使命，其核心技术团队完全参与SDI从概念提出到芯片实现的全过程，并通过建立SDI基于联盟和发展SDI技术芯片赋能新的基础设施。井芯微核心创始团队不仅仅是SDI技术积累深厚，芯片开发经验丰富。目前，井芯微已获得发明专利授权 80项，168项，研发成功RapidIO交换芯片-井芯NRS1800软件定义交换芯片-井芯SDI3210内生安全交换芯片-井芯ESW5610、PCIe转SRIO桥接芯片-井芯PRB0400、240G智能网卡芯片-井芯SDI许多国内领先的芯片产品，如2820，在研究中还有10多个芯片，为5G新的基础设施，如基站建设、大数据中心建设等，心技术支持。

协议转换芯片是SDI技术的重要分支，PCIe转RapidIO桥接芯片-井芯PRB0400的发布将作为井芯微电子端到端新SDI环境地图的重要组成部分支持井芯微驱动数量级100亿元的市场空间。而作为SDI井芯微是技术的领导者，通过不断拓展其基础SDI技术产品路线图，技术优势逐渐为人们所熟知，市场认可度逐渐提高。据了解，井芯微2021年销售额同比增长300%以上，行业客户已扩大到300多家，2022年3月完成首轮5000万元融资。

在深度布局SDI在技术的基础上，井芯微未来中长期将探索SDI通过接近神经网络和神经网络驱动智能的技术和工业道路SDI集成神经网络CPU、GPU、IPU、NPU、TPU、DSP各种类型的神经元携手共建连接绿色安全的智能世界。