《電子技術(shù)應(yīng)用》
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國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)紛紛入局,如今RISC-V生態(tài)建設(shè)進(jìn)展幾何?

2020-11-02
來(lái)源: StarFive
關(guān)鍵詞: 芯片 信息技術(shù) 壟斷

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  芯片信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要基石,也是我國(guó)落后于國(guó)際水平的技術(shù)領(lǐng)域之一。發(fā)展自主可控的芯片技術(shù),并打破 Intel、高通、Arm等巨頭在芯片技術(shù)上的壟斷,已成為當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。

  作為軟硬件的接口的處理器指令集,是構(gòu)建芯片生態(tài)和發(fā)展芯片技術(shù)的核心部分,其重要性不言而喻。

  在此背景下,RISC-V有望成為新的選擇。

  Arm和x86技術(shù)圍墻,RISC-V有望突圍

  談及RISC-V,可用三個(gè)關(guān)鍵詞概括:通用、開(kāi)放、免費(fèi)。

  作為一個(gè)基于精簡(jiǎn)指令集(RISC)原則的開(kāi)源指令集架構(gòu),目前全球微處理器指令集架構(gòu)被Arm和Intel x86壟斷,但RISC-V指令集自2010年在伯克利大學(xué)誕生后,業(yè)界便有聲音稱(chēng)RISC-V指令集有望打破這一格局,給中國(guó)處理器IP帶來(lái)“自主可控”的發(fā)展契機(jī)。

  上海賽昉科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“賽昉科技”)相關(guān)負(fù)責(zé)人接受集微網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,從整體來(lái)看,這兩年國(guó)內(nèi)RISC-V的發(fā)展已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,無(wú)論是軟件、硬件的配套完善,國(guó)內(nèi)RISC-V企業(yè)的快速增長(zhǎng),RISC-V企業(yè)自身技術(shù)能力的提升,應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展,這種進(jìn)步是全方位的。

  此前,芯來(lái)科技CEO胡振波就在公開(kāi)演講中表示,RISC-V是本土集成電路產(chǎn)業(yè)振興的最后一個(gè)時(shí)間窗口,是處理器產(chǎn)業(yè)最后也是最好的機(jī)會(huì)。

  事實(shí)上,從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上下游看,國(guó)內(nèi)發(fā)力RISC-V有其先天優(yōu)勢(shì)。RISC-V由于其靈活性,可根據(jù)不同市場(chǎng)類(lèi)型開(kāi)發(fā)出不同芯片,且有許多共用模塊可共享,而中國(guó)在此方面落后并不多,因此追上外國(guó)水平難度并不大。

  賽昉科技指出,目前,RISC-V的應(yīng)用涵蓋了3C行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,移動(dòng)終端、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能家電、通訊及存儲(chǔ)設(shè)備等,各應(yīng)用領(lǐng)域都有具體的產(chǎn)品及解決方案相繼推出,尤其是面向垂直領(lǐng)域及特定場(chǎng)景的應(yīng)用將會(huì)持續(xù)的深入。

  市場(chǎng)及生態(tài)層面,國(guó)內(nèi)很多的企業(yè)從原先的關(guān)注到現(xiàn)在的實(shí)際應(yīng)用,越來(lái)越多采用RISC-V的企業(yè)涌現(xiàn),國(guó)內(nèi)外主流的軟硬件開(kāi)發(fā)調(diào)試工具均已全面支持RISC-V,國(guó)內(nèi)基于RISC-V的板卡也已推向市場(chǎng)且不斷的迭代;在技術(shù)及應(yīng)用層面,RISC-V處理器向更先進(jìn)的制造工藝、更強(qiáng)勁的性能、更高端的應(yīng)用持續(xù)演進(jìn),尤以深度學(xué)習(xí)、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)的智能化應(yīng)用發(fā)展最為迅猛。

  美國(guó)封鎖,RISC-V成為另一個(gè)選擇?

  在目前的國(guó)際形勢(shì)下,發(fā)力RISC-V更有其特殊意義。

  賽昉科技認(rèn)為,對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō),RISC-V是實(shí)現(xiàn)中國(guó)芯、提升自主創(chuàng)新能力的絕佳契機(jī)。就發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)前景來(lái)看,RISC-V相對(duì)于其它的處理器IP都更具有活力及潛力。

  今年9月14日,英偉達(dá)宣布將以400億美元收購(gòu)Arm,創(chuàng)下了全球半導(dǎo)體市場(chǎng)迄今為止最大規(guī)模的并購(gòu)交易。

  Arm是全球最大的IP授權(quán)廠商,據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)IPnest統(tǒng)計(jì),在2019年,按照IP銷(xiāo)售額測(cè)算,Arm在IP公司中市場(chǎng)份額達(dá)到40.8%位居第一,份額排在第二位的新思比重則在18.2%。

  盡管英偉達(dá)在聲明中確認(rèn),收購(gòu)之后Arm將繼續(xù)會(huì)維持之前的商業(yè)模式,即繼續(xù)其開(kāi)放許可授權(quán)的商業(yè)模式,同時(shí)保持全球客戶(hù)中立性。

  但在復(fù)雜國(guó)際形勢(shì)之下,Arm或難以獨(dú)善其身。

  拓墣產(chǎn)業(yè)研究院表示,倘若英偉達(dá)成功收購(gòu)Arm,意味著美方將掌握x86與Arm兩大陣營(yíng)的生態(tài)系統(tǒng)。

  集微咨詢(xún)高級(jí)分析師陳躍楠分析認(rèn)為,英偉達(dá)與Arm合體之后,Arm最終將會(huì)成為純粹的美國(guó)公司,或許將被美國(guó)政府當(dāng)作科技武器來(lái)做文章,進(jìn)一步從架構(gòu)方面入手打擊中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)。雖然華為公司已經(jīng)買(mǎi)下了Arm V8架構(gòu)的永久授權(quán),但也無(wú)法獲得更高級(jí)的架構(gòu)。

  但復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)也可視作一柄雙刃劍,處理器IP作為芯片的核心,對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)具有很強(qiáng)的依賴(lài)性。賽昉科技表示,這一收購(gòu)如果最終實(shí)現(xiàn),將會(huì)對(duì)市場(chǎng)及行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,同時(shí)也將改變現(xiàn)有處理器架構(gòu)的格局。從而使得很多的企業(yè)去尋求更多的選擇或是替代方案,而RISC-V具有后發(fā)優(yōu)勢(shì),其特性有助于國(guó)內(nèi)企業(yè)形成自主的核心技術(shù),這些都增強(qiáng)了RISC-V對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)的吸引力,也加速推動(dòng)了RISC-V生態(tài)的發(fā)展。

  但也有聲音提出,源自美國(guó)國(guó)防部下屬DARPA資助的項(xiàng)目RISC-V在目前形勢(shì)下,是否也會(huì)受到相關(guān)管制?

  DARPA全名美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局,是美國(guó)國(guó)防部屬下的一個(gè)行政機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)研發(fā)用于軍事用途的高新科技。而DARPA支持RISC-V的初衷,一開(kāi)始就和安全密切相關(guān)。

  對(duì)此,賽昉科技表示,RISC-V作為開(kāi)源指令集,就如同各種體育比賽的規(guī)則和各學(xué)科的定律標(biāo)準(zhǔn)一樣,不屬于任何一個(gè)國(guó)家或者機(jī)構(gòu),是完全開(kāi)放的,在任何情況下,都不可能被限制,任何的企業(yè)或個(gè)人都可以采用RISC-V。所以,就開(kāi)放性、安全性及規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的能力來(lái)看,RISC-V相較目前其他的架構(gòu)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

  從指令集到完整設(shè)計(jì),RISC-V亟需生態(tài)建設(shè)

  盡管在中美貿(mào)易話題下,國(guó)產(chǎn)替代的話題日益突出,但RISC-V究其根本只是指令集,從指令集到完整設(shè)計(jì),仍有一條長(zhǎng)路要走。

  這也牽扯到RISC-V自身的短板,盡管具有通用、開(kāi)放與免費(fèi)的先期優(yōu)勢(shì),但相比已經(jīng)成熟的Arm和Intel x86,國(guó)內(nèi)RISC-V生態(tài)仍然存在著不足。

  賽昉科技指出,目前國(guó)內(nèi)RISC-V生態(tài)需要抓住千載難逢的黃金發(fā)展期迅速地完善和成熟,加大研發(fā)和資金的投入,逐步縮小與國(guó)外的差距,同時(shí)配套的軟硬件、工具鏈、OS需要均衡的發(fā)展,形成整體的產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu),在發(fā)展過(guò)程中形成差異化;發(fā)揮國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)化優(yōu)勢(shì),構(gòu)建起符合國(guó)內(nèi)環(huán)境的RISC-V生態(tài)。

  這對(duì)國(guó)產(chǎn)廠商也提出了新的需求——需要有玩家承擔(dān)提供公版版圖設(shè)計(jì)的角色,并共同打造公版生態(tài)。從商業(yè)模式上來(lái)說(shuō),這可有效攤薄成本形成經(jīng)濟(jì)效益。目前,國(guó)內(nèi)如平頭哥、芯來(lái)等公司,都在進(jìn)行此項(xiàng)工作。

  2019年10月21日,在烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間平頭哥宣布開(kāi)源其MCU設(shè)計(jì)平臺(tái),成為國(guó)內(nèi)首家開(kāi)源芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的公司。平頭哥后續(xù)還將開(kāi)放更多IP和玄鐵處理器。

  而芯來(lái)科技自研推出的RISC-V處理器IP已經(jīng)授權(quán)多家知名芯片公司進(jìn)行量產(chǎn),實(shí)測(cè)結(jié)果達(dá)到業(yè)界一流指標(biāo)。

  而IP核的重要意義還不止于此,目前采用RISC-V開(kāi)發(fā)芯片有三種方式,一是購(gòu)買(mǎi)商用IP,二是采用開(kāi)源代碼,三是自行開(kāi)發(fā)。若從美國(guó)的RISC-V商用IP開(kāi)發(fā)商購(gòu)買(mǎi)IP,則會(huì)受EAR管制,若采用開(kāi)源代碼或自行開(kāi)發(fā),目前則不受管制。

  從業(yè)界來(lái)看,多家企業(yè)“積極擁抱”RISC-V并深度參與其中。

  今年9月,賽昉科技推出驚鴻7100,作為全球首款基于RISC-V的人工智能視覺(jué)處理平臺(tái),主要針對(duì)的就是智能感知市場(chǎng),這一市場(chǎng)的應(yīng)用廣泛,發(fā)展?jié)摿薮?。特別是智能家電、自動(dòng)駕駛、智能監(jiān)控、工業(yè)機(jī)器人、交通管理及智能物流六大應(yīng)用場(chǎng)景,客戶(hù)基于驚鴻7100將加速應(yīng)用于這些場(chǎng)景的終端產(chǎn)品研發(fā)及上市。

  今年7月,平頭哥與全志達(dá)成合作,全志將基于平頭哥玄鐵處理器研發(fā)全新的計(jì)算芯片,預(yù)計(jì)3年出貨5000萬(wàn)顆。

  政策方面,上海經(jīng)信委成為第一個(gè)明確扶植RISC-V的機(jī)構(gòu),2018年7月,上海經(jīng)信委最近發(fā)布了《上海市經(jīng)濟(jì)信息化委關(guān)于開(kāi)展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金(集成電路和電子信息制造領(lǐng)域)項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》,開(kāi)始將從事RISC-V相關(guān)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的公司作為扶持對(duì)象。

  可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)RISC-V在國(guó)內(nèi)仍將保持快速發(fā)展的態(tài)勢(shì),在邊緣計(jì)算、5G、AIoT、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)RISC-V企業(yè)。

  然而生態(tài)建設(shè)并非一蹴而就,對(duì)此,賽昉科技表示,目前RISC-V相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才存在很大的缺口,人才的培養(yǎng)對(duì)于行業(yè)及企業(yè)來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的,同時(shí)RISC-V生態(tài)及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,也是當(dāng)務(wù)之急,這涉及到政策的導(dǎo)向、財(cái)政的扶持及企業(yè)自身的投入。只有多方合力才能使得國(guó)內(nèi)RISC-V蓬勃發(fā)展。


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