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K3 产品简介

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概述​

K3 是运行 30B 大模型的高性能 RISC-V AI CPU

SpacemiT Key Stone K3 系列芯片采用 RISC-V 同构融合计算技术，集成进迭时空的 8 个高性能计算大核 X100 及 8 个超宽并行计算 AI 核 A100，可提供 130 KDMIPS 通用算力及 60 TOPS 通用 AI 算力，可流畅运行 300 亿参数模型。

K3 系列芯片主要应用在 AI 消费硬件如 AI 智慧家居、AI 会议办公、AI 内容创作、AI 电商零售等领域。

  • 卓越的 CPU 性能
    • 8 个高性能计算大核 X100，最大主频 2.4 GHz，130 KDMIPS 算力
    • 支持完整 RVA23 Profile，单核 SpecINT2006 > 9.0/GHz，等效 ARM A76
  • 通用 AI 算力
    • 60 TOPS AI 算力，支持 BF16、FP16、FP8、INT8、INT4 等数据类型
    • 可流畅运行 30B 本地模型，综合智力性能是 235B 模型的 84%
  • 最新的 RISC-V 架构，超级并行计算能力
    • A100 支持高达 1024bit 的 RVV 1.0 并行计算
    • 提供专用 TCM 缓存及 DMA 加速通道
  • 丰富的IO扩展接口
    • 集成多套高速扩展接口，灵活应对各类计算机扩展需求：
    • 8-lanes PCIe、4 套 USB3.0、4 套 GMAC 等
  • 更高等级的安全防御技术
    • 支持 M/S/U 三种处理器权限，硬件抵抗幽灵、熔断等攻击
    • 支持国密 SM2/3/4 硬件安全技术
  • 符合工业级标准
    • 在 –40°C ～ 85°C 的温度下仍能提供稳定可靠的持续算力输出，满足工业应用的苛刻环境需求

产品特性​

  • 八大核高性能 RISC-V 处理器
    • 8 核 X100™ 64 位 RISC-V AI 处理器
    • X100™ 是四发射乱序执行的高性能计算大核
    • 每 8 核共享 8MB L2 Cache
  • 60 TOPS 通用 AI 算力
    • 8 核 A100™ 提供 60 TOPS AI 算力
    • 模型性能 > 10 Tokens/s @ 30B
    • 支持 FP16、BF16、FP8、INT8、INT4 等数据格式
    • 支持所有 AI 算法和模型部署
  • RISC-V 硬件虚拟化
    • 支持 RVH1.0 扩展，提供 CPU 及内存虚拟化能力
    • 支持 RV AIA 扩展，提供中断虚拟化能力
    • 支持 RV IOMMU 扩展，提供外设虚拟化能力
  • RISC-V 安全架构
    • 支持 RISC-V PMP 和 ePMP，结合 RISC-V 特有的 IOPMP，实现高等级的安全防御能力
    • 支持安全启动、安全存储、签名校验
    • 支持 AES/SHA/RSA/SM2/SM3/SM4 等算法
    • 支持产品生命周期安全管理
  • 内存
    • 64-bit LPDDR5 - 6400 Mbps
    • 64-bit LPDDR4x - 4266 Mbps
    • 最大支持 32 GB 内存容量，带宽可达 51 GB/s
  • 存储
    • 支持 SPI 闪存
    • 支持 eMMC 5.1
    • 支持 UFS 2.2
    • 支持 SDIO3.0 SD 卡
    • 支持 SSD：NVMe over PCIe
  • 实时 RISC-V 处理器
    • 双核 RT24™-64 位 RISC-V 实时处理器
    • 六级单发按序流水线
  • 多媒体和显示
    • 集成 3D 图形引擎支持 Vulkan、OpenCL、OpenGL ES
    • 4K@180fps H.265/H.264/VP9 等格式解码能力
    • 4K@90fps H.265/H.264 等格式编码能力
    • 2 路 3840×2160@60fps 屏异显
    • MIPI-DSI 8Lane 显示输出，4.5 Gbps/Lane
      • 支持 3840×2160@60fps
      • 支持 2560×1440@90fps
      • 支持 1920×1080@60fps 等
    • 2 路 DP/eDP 显示输出
      • 支持 3840×2160@60fps
      • 支持 2560×1440@144fps 等
    • 4 路 MIPI-CSI 12 Lanes 4 + 4 +（ 2 + 2 ）
    • 支持 12 路摄像头输入
  • 接口
    • 8× PCIe lanes（8 Gbps/Lane），5 套 PCIe 控制器
      • PCIe x8 支持 RC&EP 模式
      • 支持热插拔功能
    • 3× USB3.0 Host（Combo with PCIe、含 USB2.0）
    • 1× USB3.0 DRD（Type-C、含 USB2.0 OTG）
    • 1× USB2.0 Host
    • 4× GMAC（RGMII & RMII & MII）
      • 支持 TSN 协议
    • 6× SPI、2× eSPI、17× UART、10× CAN-FD、9× I²C、30× PWM
  • 功耗
    • TDP：15W～25W

框图​

K3 框图