モバイル通信における集積回路の開発、設計、応用に注力する国家ハイテク企業である南京創芯慧聯技術有限公司（Nanjing InnoChip Technology Co., Ltd 以下、「InnoChip社」）は、8月28日に中国の集積回路設計のVeriSilicon（芯原股份）が主催する「第三回滴水湖中国RISC-V産業フォーラム」で、今年新たに発表した世界初のRISC-Vアーキテクチャを採用した4G Cat.1広帯域IoTチップ「LM600」を紹介した。
万物がつながる時代において、データと計算能力は2つの主要な要素だ。計算能力だけではデータがなければ役に立たない。そして、データの伝送には通信技術が欠かせない。特に長距離無線伝送においては、セルラー無線技術が不可欠だ。業界の予測によると、高速、中速、低速のネットワーク速度に基づいて、セルラーIoT接続の分布はおおよそ次のようになる：高速率10％、中速率30％、低速率60％。技術的には、NB-IoTやeMTCは主に低速率のIoT市場を対象としている。中速率のネットワークアプリケーションの需要に対しては、LTECat.1が現在の主流の選択肢だ。5Gは高速率のネットワークアプリケーションを対象としている。
InnoChip社にとって、Cat.1は万物がつながるための技術であり、大量のIoTデバイスを相互接続し、これらのIoTデバイスが生成する膨大なデータを集約し、これらのデータを処理するための高い計算能力を持つチップによって処理した後、処理されたデータを高速な5Gネットワークを介して転送することが必要だ。そのため、InnoChip社は設立当初から4GCat.1チップと5Gチップの開発に取り組んできた。
「現在は5G時代に入っているが、実際のネットワーク需要はそれほど急速には増えていない。万物がつながるトレンドの下で、4Gにはまだ大きな市場の余地がある。InnoChipは4GCat.1チップを開発することで、『どこにでもあるネットワーク接続』を実現することを目指している。私たちは、これが20年から30年の長いテール市場になると考える。特に、4GCat.1の性能の向上、コストと消費電力の低下により、さらに多くのアプリケーションシナリオ（屋内シナリオでは主にBluetoothとWiFi）が生まれると予想される。したがって、InnoChip社はGCat.1チップに非常に期待している。もちろん、より高速な5Gベースステーションチップについても、InnoChipは対応する製品展開を行っている状態だ」と、InnoChip社の副社長である周晋氏は述べた。
InnoChip社は2019年に設立され、モバイル通信分野の集積回路の研究、設計、応用に特化した中国国家級の高新技術企業だ。製品面では、InnoChip社はすでに2つのチップを量産しており、それぞれ5Gベースステーションチップである「雷霆LT600」と4GCat.1チップである「蛍火LM600」。そのうち、「蛍火LM600」は世界初のRISC-Vアーキテクチャを採用した4GCat.1チップだ。
世界初のRISC-Vアーキテクチャを採用した4GCat.1チップ
製品紹介によると、「蛍火LM600」はRISC-Vアーキテクチャを採用した世界初の4GCat.1チップであり、超低消費電力、高集積度、高感度の3つの利点を持っている。ベースバンド、RF、ストレージ、電源、eSIMカードを1つのチップに統合することで、業界で初めて「5-in-1」の最高集積度を実現した。DRX状態での待機電流は最低0.9mAまで低減され、競合製品の50％に相当する。700～900MHzの受信感度は、最低で-99.9dBmに達することができる。これにより、POS、IPC、PoC、DTU、トラッカー、水メーター、スマートウォッチなど、さまざまなセグメントのシーンでの低消費電力、高信頼性、小型サイズ、いつでもどこでものワイヤレス接続ニーズを十分に満たすことができる。
周晋氏はICSmartに対して、「万物がつながる時代には通信の需要が非常に高く、多くのデバイスは電源をバッテリーで供給するため、チップの消費電力は非常に低くする必要がある。私たちのチップはすでに業界でもトップクラスの低消費電力を実現しており、次世代のチップでは現在の半分の消費電力になる。したがって、誇りを持って言えるのは、来年、新しい世代のチップが発売される際に、同じカテゴリの製品の中で世界最低の消費電力になるということだ」と紹介した。
通信チップにとって、消費電力以外にも伝送速度が重要だ。Cat.1技術は「低速アプリケーション」と定義されていが、理論的な下り速度は10Mbps、上り速度は5Mbpsに達する。そのため、伝送速度を限界まで高めることができれば、Cat.1は低速アプリケーションに限定されなくなる。
InnoChip社の「蛍火LM600」は、下り速度が約8Mbps、上り速度が約4Mbpsに達しており、InnoChip社はCat.1チップの伝送速度を理論的な限界に近づけた世界で初めてのメーカーだ。
「このような転送速度は、すでに1080Pのビデオを転送するために使用できるレベルだ。このチップがネットワークカメラに適用されれば、ネットワークケーブルを引く必要がなくなる。将来的には、スマートフォンやコンピュータでも1080Pのビデオを直接このCat.1チップを使用してクラウドコンテンツを取得できるようになる」と周晋氏は例を挙げて述べた。
「蛍火LM600」は、InnoChip社と中国移動（ChinaMobile）が共同で定義・開発した製品であり、今年大量出荷される予定だ。周晋氏はまた、来月、InnoChip社とChinaMobileが世界初の製品を発表する予定だとも明らかした。
5Gチップへの展開
今年6月28日から30日にかけて開催されたMWCS23上海展では、InnoChip社は世界初の5G拡張型小基地局専用チップ「雷霆600」を発表した。これはASIC製品であり、都市の公共ホットスポットエリアでの5G高周波信号の深いカバレッジの問題を効果的に解決することができる。
エッジ側の5Gベースバンドチップの開発では、InnoChip社は「蛍火LM600」の成功経験を活かし、RISC-Vアーキテクチャを引き続き採用する予定であり、来年正式に発売される見込みだ。
「予期しない事態がなければ、来年、私たちは世界で初めてRISC-Vベースの5Gチップを発表する予定だ。なぜ私たちができるのかというと、我々はRISC-Vを使ってCat.1チップを作り、コード密度の問題をうまく解決したからだ。同様に、5Gでもうまくやれると確信している」と周晋氏は述べた。
周晋氏は、万物がつながるIoT時代の到来に伴い、中低速のIoTチップは大量のデータを生成することになると考えているが、最終的には5Gの高速ネットワークを介してクラウドとのデータ転送が必要であり、超低遅延の特性を実現し、クラウドで処理されたデータをVR/ARグラスなどの端末にリアルタイムで転送することができる。
「InnoChip社のRISC-Vとベースバンドチップの開発能力に加えて、ChinaMobileの『クラウドネットワークシステム』と組み合わせることで、新しい『アルゴリズムとネットワークの融合』の製品形態を構築する可能性がある。私たちは、AppleVisionProよりも軽量なメガネ（多くの計算をクラウドにオフロード）を作り上げ、同様の効果と非常に低いコストを実現したいと考えている。RISC-Vをエンジンとして、『メタバース』への準備も取り組んでいる」と周晋は締めくくりした。