Zhihe A210 : ชิป RISC-V 8 คอร์ พร้อม NPU 12 TOPS สำหรับบอร์ดพัฒนาที่ใช้ SoM

เมื่อปีที่แล้ว เราได้กล่าวถึงชิป RISC-V ประสิทธิภาพสูงที่น่าจับตามอง 3 รุ่น ได้แก่ Zhihe A210, SpacemiT K3 และ UltraRISC UR-DP1000 โดยในปัจจุบัน K3 ได้เปิดตัวออกสู่ตลาดแล้วและเรามีแผนที่จะรีวิว K3-Pico-ITX บอร์ด SBC/มินิพีซี ด้วย ส่วน UR-DP1000 คาดว่าจะถูกนำมาใช้บนเมนบอร์ด Milk-V Titan

และ Zhihe A210 ล่าสุดมีเอกสารทางเทคนิคและชุดพัฒนา A210 SODIMM V2 ซึ่งประกอบด้วย Carrier Board และ System-on-Module (SoM) ที่ใช้ชิปประมวลผล RISC-V แบบ 8 คอร์รุ่นนี้ปรากฏออกมาแล้ว

Zhihe A210 octa-core RISC-V SoC

สเปคของชิป Zhihe A210 :

CPU – โปรเซสเซอร์ RISC-V RV64GCV แบบ Octa-core
- 4x แคช I-Cache 64KB และ D-Cache 64KB ต่อคอร์, แคช L2 ขนาด 1MB หมายเหตุ: ในเอกสารบางส่วนระบุความเร็วของคลัสเตอร์นี้ไว้ที่ 1.9 GHz
- 4x คอร์ RISC-V C908 แบบ 64 บิต ความเร็วสูงสุด 1.9 GHz, แคช I-Cache 32KB และ D-Cache 32KB ต่อคอร์, แคช L2 ขนาด 512KB
- รองรับมาตรฐาน RVA23 Profile
GPU
- GPU 3D (ยังไม่ระบุรุ่นอย่างเป็นทางการ คาดว่าเป็น IMG BXM-4-64)
  - ประสิทธิภาพสูงสุด 50.34 GFLOPS
  - อัตราเร่งกราฟิก 3D สูงสุด 3.14 GPixel/s ที่ความถี่ 786 MHz
  - รองรับ Vulkan 1.1/1.2, OpenCL 1.1/1.2/2.0, and OpenGL ES 1.1/2.0/3.0/3.1/3.2
- 2D graphics accelerator
VPU
- การถอดรหัสวิดีโอ (Decoding)
  - H.265/HEVC, H.264/AVC และ AV1 สูงสุด 4K@120fps
  - VP9 และ AV2 สูงสุด 4K@60fps
  - VP6/7/8, AVS, AVS+, VC1 และ MPEG4 สูงสุด 1080p@60fps
  - MJPEG/JPEG สูงสุด 1080p@576fps
- การเข้ารหัสวิดีโอ
  - H.265/HEVC และ H.264/AVC สูงสุด 4K@60fps
  - MJPEG/JPEG สูงสุด 1080p@312fps
ISP – รองรับเซ็นเซอร์กล้องความละเอียดสูงสุด 12MP
AI accelerator
- NPU ประสิทธิภาพ 12 TOPS (INT8) รองรับรูปแบบข้อมูล INT4, INT8, INT16, FP8, FP16 และ BF16
- สามารถรัน DeepSeek-7B ได้ประมาณ 8 โทเค็นต่อวินาที; “การเชื่อมต่อแบบหลายชิป 4 ตัว (4-die cascading) สามารถรัน DeepSeek-7B ได้สูงสุด 25 โทเค็นต่อวินาที”
- รองรับเฟรมเวิร์ก AI: TensorFlow, Caffe, HuggingFace, ONNX และอื่น ๆ
หน่วยความจำ – รองรับสูงสุด 16GB; 2x 332 บิต LPDDR4/LPDDR4X ความเร็วสูงสุด 4266 MT/s
ที่เก็บข้อมูล
- eMMC 5.1
- SPI NOR/NAND flash
- SD 3.0
- NVMe หรือ SATA ผ่านอินเทอร์เฟซ PCIe 3.1 / SATA 3.0 แบบรวม
อินเทอร์เฟซแสดงผล
- HDMI 1.4/2.0 สูงสุด 4K@60fps พร้อม HDCP 1.4
- MIPI DSI แบบ 4 เลน สูงสุด 4K@60fps
- DisplayPort สูงสุด 4K@60fps ผ่านอินเทอร์เฟซ USB3.1/DP 1.4/eDP1.5
อินเทอร์เฟซกล้อง – MIPI CSI-2 D-PHY แบบ 4 เลน, รองรับการจัดสรรเลนหลายรูปแบบ 2 × 4 เลน, 4 × 2 เลน, 1 × 4 เลน + 2 × 2 เลน
ระบบเสียง
- อินเทอร์เฟซ I2S/PCM แบบ 8 เลน (รับ/ส่งข้อมูล) สูงสุด 384 kHz ความละเอียด 16/24/32 บิต
- 3x อินเทอร์เฟซ I2S/PCM แบบ 2 เลน (รับ/ส่งข้อมูล) สูงสุด 384 kHz ความละเอียด 16/24/32 บิต
- อินเทอร์เฟซ PDM รองรับสูงสุด 8 ช่องสัญญาณ สูงสุด 192 kHz ความละเอียด 16/24 บิต
- อินเทอร์เฟซ TDM/PCMรองรับสูงสุด 8 ช่องสัญญาณ สูงสุด 192 kHz ความละเอียด 16/24/32 บิต
เครือข่าย – 2x พอร์ต GMAC รองรับอินเทอร์เฟซ RGMII และ RMII
USB
- อินเทอร์เฟซ USB 3.1 / DP 1.4 / eDP 1.5 แบบรวม (Host หรือ Device)
  - USB 3.1 output ผ่านอินเทอร์เฟซ Type-C
  - USB 3.1 + 2-lane DP ผ่านอินเทอร์เฟซ Type-C
  - USB 2.0 + 4-lane DP output ผ่านอินเทอร์เฟซ Type-C
  - USB 3.1 output ผ่านอินเทอร์เฟซ Type-A + อินเทอร์เฟซ 2-lane DP/eDP
  - USB 2.0 output ผ่านอินเทอร์เฟซ Type-A/C +อินเทอร์เฟซ 4-lane DP/eDP
- 2x อินเทอร์เฟซ USB 2.0 Host / Device
PCIe – PCIe 3.1/SATA 3.0 แบบรวม สามารถกำหนดค่าได้ดังนี้:
- 1x PCIe x4 RC/EP
- 1x PCIe x2 RC/EP+ 1x PCIe x1 RC
- 1x PCIe x2 RC/EP + 2x SATA
- 1x PCIe x1 RC/EP + 1x PCIe x1 RC + 2x SATA
อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ
- Analog I/O – แบบ 4 ช่องสัญญาณ
- 10x พอร์ต UART
- 10x พอร์ต I2C
- 2x พอร์ต QSPI และ 2x พอร์ต SPI
- 3x 6 ช่องสัญญาณ PWM
- 3x อินเทอร์เฟซ CAN รองรับ CAN-FD
- JTAG, GPIO และอินเทอร์เฟซอื่น ๆ
ความปลอดภัย
- สถาปัตยกรรมความปลอดภัยสองชั้น: TEE+REE
- Encryption algorithms
  - Symmetrical algorithms: AES, TDES, DES, SM4
  - Asymmetrical algorithms: RSA1024/2048/3072/4096, SM2
  - HASH algorithms: SHA-1/224/256/384/512, SM3, MD5
- Hardware random number generator (HRNG)
- Hardware-enforced isolation
- Secure boot
หน่วยจัดการพลังงาน (PMU) – RISC-V E902 core @ 100 MHz พร้อม RTC, POR, Watchdog…
แรงดันไฟฟ้า
- สำหรับ core: 0.8V
- สำหรับ IO: 1.8V
- สำหรับ LPDDR4 IO: 1.1V
- สำหรับ LPDDR4x IO: 0.6V
แพ็กเกจ – 25×25 มม.; 1373-ball FC-BGA

บอร์ดพัฒนา A210 SODIMM V2

สเปคของบอร์ดพัฒนา A210 SODIMM V2:

โมดูลหลัก
- SoC – Zhihe A210 octa-core 64-bit RISC-V SoC ตามรายละเอียดที่กล่าวไว้ก่อนหน้า
- หน่วยความจำ – LPDDR4X ขนาด 4GB, 8GB หรือ 16GB ความเร็วสูงสุด 4266 Mbps
- ที่เก็บข้อมูล – eMMC Flash
- เครือข่าย – PHY Gigabit Ethernet จำนวน 2 ช่อง
- อินเทอร์เฟซเชื่อมต่อกับบอร์ดฐาน – คอนเนกเตอร์ SO-DIMM แบบ 260 พิน สำหรับนำสัญญาณ I/O ของ A210 ออกมาใช้งาน
- ระบบจ่ายไฟ
  - แรงดันไฟเข้า 5V DC
  - ชิป PMIC จำนวน 2 ตัว
- ขนาดโมดูล – 69.94 × 59.66 มม.
บอร์ดฐาน (Carrier Board V2)
- ที่เก็บข้อมูล – สล็อต M.2 Key-B รองรับ SATA SSD
- เอาต์พุตวิดิโอ
  - พอร์ต HDMI 2.0
  - คอนเนกเตอร์ MIPI DSI
  - DisplayPort ผ่าพอร์ต USB-C
- กล้อง
  - คอนเนกเตอร์ Board-to-Board (B2B) สำหรับกล้อง MIPI CSI แบบ 2 เลน
  - คอนเนกเตอร์ Board-to-Board (B2B) สำหรับกล้อง MIPI CSI แบบ 4 เลน
- เสียง – ช่องเสียบหูฟัง/เสียงขนาด 3.5 มม.
- เครือข่าย
  - 2x พอร์ต Gigabit Ethernet RJ45
  - รองรับ Wi-Fi และ Bluetooth 5.0 / 4.2
- USB
  - พอร์ต USB 3.1 Type-C รองรับ DisplayPort Alt Mode
  - พอร์ต USB 2.0 Type-A สำหรับแฟลชเฟิร์มแวร์
  - พอร์ต USB 2.0 Type-A
- การขยาย
  - สล็อต Mini PCIe รองรับ PCIe และ USB
  - สล็อต M.2 Key-B สำหรับ SATA SSD
  - Header QSPI และ GPIO ขนาด 20 พิน ระยะห่างขา 2.54 มม.
  - Header UART และ GPIO ขนาด 20 พิน ระยะห่างขา 2.54 มม.
- อื่นๆ
  - ปุ่ม Power, Reset และ Flash
  - Header Debug UART แบบ 4 พิน
  - สวิตช์เลือกโหมด PCIe RC/EP
  - คอนเนกเตอร์พัดลม 5V
แหล่งจ่ายไฟ – 12V DC
ขนาดบอร์ด – ยังไม่ระบุ (TBD)

ทั้งโมดูล SoM และบอร์ดพัฒนารองรับ Linux SDK ที่มาพร้อมอิมเมจ Buildroot และ Debian โดยเอกสารประกอบมีรายละเอียดด้านฮาร์ดแวร์อย่างครบถ้วน รวมถึงคำแนะนำเบื้องต้นสำหรับเริ่มต้นใช้งาน SDK ผ่าน Docker Image นอกจากนี้ยังมีคู่มือเกี่ยวกับงานมัลติมีเดีย เช่น การถอดรหัสวิดีโอ (Video Decode), การเข้ารหัสวิดีโอ (Video Encode), การใช้งาน TORQ-Toolkit สำหรับแปลงโมเดล AI และขั้นตอนการนำโมเดล AI ไปติดตั้งและรันบนชิป Zhihe A210

ปัจจุบันชุดพัฒนานี้วางจำหน่ายในราคา $334.33 (~11,000฿) บน AliExpress ในชื่อ “Sipeed ZHIHE A210 RISC-V Development Platform” มาพร้อม RAM 8GB และ eMMC 64GB แต่ผู้ขายรายดังกล่าว (Chipboard Store) ตั้งราคาสูงกว่าราคาจริงพอสมควร ดังนั้นหากบอร์ดนี้เป็นผลิตภัณฑ์จาก Sipeed อย่างเป็นทางการ ก็มีความเป็นไปได้ว่าจะเริ่มวางจำหน่ายผ่านช่องทางปกติในราคาเพียง ประมาณ $200 (~6,500฿) หรือต่ำกว่า

แปลจากบทความ : Zhihe A210 octa-core RISC-V SoC with 12 TOPS NPU powers SoM-based development board