芯片是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要基石,也是我國落后于國際水平的技術(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,已成為當下亟待解決的問題。
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,可用三個關(guān)鍵詞概括:通用、開放、免費。
作為一個基于精簡指令集(RISC)原則的開源指令集架構(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年在伯克利大學誕生后,業(yè)界便有聲音稱RISC-V指令集有望打破這一格局,給中國處理器IP帶來“自主可控”的發(fā)展契機。
上海賽昉科技有限公司(簡稱“賽昉科技”)相關(guān)負責人接受集微網(wǎng)記者采訪時表示,從整體來看,這兩年國內(nèi)RISC-V的發(fā)展已經(jīng)取得了長足的進步,無論是軟件、硬件的配套完善,國內(nèi)RISC-V企業(yè)的快速增長,RISC-V企業(yè)自身技術(shù)能力的提升,應(yīng)用場景的不斷拓展,這種進步是全方位的。
此前,芯來科技CEO胡振波就在公開演講中表示,RISC-V是本土集成電路產(chǎn)業(yè)振興的最后一個時間窗口,是處理器產(chǎn)業(yè)最后也是最好的機會。
事實上,從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上下游看,國內(nèi)發(fā)力RISC-V有其先天優(yōu)勢。RISC-V由于其靈活性,可根據(jù)不同市場類型開發(fā)出不同芯片,且有許多共用模塊可共享,而中國在此方面落后并不多,因此追上外國水平難度并不大。
賽昉科技指出,目前,RISC-V的應(yīng)用涵蓋了3C行業(yè)的各個領(lǐng)域,移動終端、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能家電、通訊及存儲設(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)域及特定場景的應(yīng)用將會持續(xù)的深入。
市場及生態(tài)層面,國內(nèi)很多的企業(yè)從原先的關(guān)注到現(xiàn)在的實際應(yīng)用,越來越多采用RISC-V的企業(yè)涌現(xiàn),國內(nèi)外主流的軟硬件開發(fā)調(diào)試工具均已全面支持RISC-V,國內(nèi)基于RISC-V的板卡也已推向市場且不斷的迭代;在技術(shù)及應(yīng)用層面,RISC-V處理器向更先進的制造工藝、更強勁的性能、更高端的應(yīng)用持續(xù)演進,尤以深度學習、圖像處理、語音識別、機器視覺的智能化應(yīng)用發(fā)展最為迅猛。
美國封鎖,RISC-V成為另一個選擇?
在目前的國際形勢下,發(fā)力RISC-V更有其特殊意義。
賽昉科技認為,對于國內(nèi)企業(yè)來說,RISC-V是實現(xiàn)中國芯、提升自主創(chuàng)新能力的絕佳契機。就發(fā)展趨勢及市場前景來看,RISC-V相對于其它的處理器IP都更具有活力及潛力。
今年9月14日,英偉達宣布將以400億美元收購Arm,創(chuàng)下了全球半導體市場迄今為止最大規(guī)模的并購交易。
Arm是全球最大的IP授權(quán)廠商,據(jù)行業(yè)機構(gòu)IPnest統(tǒng)計,在2019年,按照IP銷售額測算,Arm在IP公司中市場份額達到40.8%位居第一,份額排在第二位的新思比重則在18.2%。
盡管英偉達在聲明中確認,收購之后Arm將繼續(xù)會維持之前的商業(yè)模式,即繼續(xù)其開放許可授權(quán)的商業(yè)模式,同時保持全球客戶中立性。
但在復(fù)雜國際形勢之下,Arm或難以獨善其身。
拓墣產(chǎn)業(yè)研究院表示,倘若英偉達成功收購Arm,意味著美方將掌握x86與Arm兩大陣營的生態(tài)系統(tǒng)。
集微咨詢高級分析師陳躍楠分析認為,英偉達與Arm合體之后,Arm最終將會成為純粹的美國公司,或許將被美國政府當作科技武器來做文章,進一步從架構(gòu)方面入手打擊中國的芯片產(chǎn)業(yè)。雖然華為公司已經(jīng)買下了Arm V8架構(gòu)的永久授權(quán),但也無法獲得更高級的架構(gòu)。
但復(fù)雜的國際形勢也可視作一柄雙刃劍,處理器IP作為芯片的核心,對于整個行業(yè)來說具有很強的依賴性。賽昉科技表示,這一收購如果最終實現(xiàn),將會對市場及行業(yè)產(chǎn)生深遠的影響,同時也將改變現(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,其特性有助于國內(nèi)企業(yè)形成自主的核心技術(shù),這些都增強了RISC-V對于國內(nèi)企業(yè)的吸引力,也加速推動了RISC-V生態(tài)的發(fā)展。
但也有聲音提出,源自美國國防部下屬DARPA資助的項目RISC-V在目前形勢下,是否也會受到相關(guān)管制?
DARPA全名美國國防高級研究計劃局,是美國國防部屬下的一個行政機構(gòu),負責研發(fā)用于軍事用途的高新科技。而DARPA支持RISC-V的初衷,一開始就和安全密切相關(guān)。
對此,賽昉科技表示,RISC-V作為開源指令集,就如同各種體育比賽的規(guī)則和各學科的定律標準一樣,不屬于任何一個國家或者機構(gòu),是完全開放的,在任何情況下,都不可能被限制,任何的企業(yè)或個人都可以采用RISC-V。所以,就開放性、安全性及規(guī)避風險的能力來看,RISC-V相較目前其他的架構(gòu)具有無可比擬的優(yōu)勢。
從指令集到完整設(shè)計,RISC-V亟需生態(tài)建設(shè)
盡管在中美貿(mào)易話題下,國產(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,仍有一條長路要走。
這也牽扯到RISC-V自身的短板,盡管具有通用、開放與免費的先期優(yōu)勢,但相比已經(jīng)成熟的Arm和Intel x86,國內(nèi)RISC-V生態(tài)仍然存在著不足。
賽昉科技指出,目前國內(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,逐步縮小與國外的差距,同時配套的軟硬件、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)展過程中形成差異化;發(fā)揮國內(nèi)的市場化優(yōu)勢,構(gòu)建起符合國內(nèi)環(huán)境的RISC-V生態(tài)。
這對國產(chǎn)廠商也提出了新的需求——需要有玩家承擔提供公版版圖設(shè)計的角色,并共同打造公版生態(tài)。從商業(yè)模式上來說,這可有效攤薄成本形成經(jīng)濟效益。目前,國內(nèi)如平頭哥、芯來等公司,都在進行此項工作。
2019年10月21日,在烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會期間平頭哥宣布開源其MCU設(shè)計平臺,成為國內(nèi)首家開源芯片設(shè)計平臺的公司。平頭哥后續(xù)還將開放更多IP和玄鐵處理器。
而芯來科技自研推出的RISC-V處理器IP已經(jīng)授權(quán)多家知名芯片公司進行量產(chǎn),實測結(jié)果達到業(yè)界一流指標。
而IP核的重要意義還不止于此,目前采用RISC-V開發(fā)芯片有三種方式,一是購買商用IP,二是采用開源代碼,三是自行開發(fā)。若從美國的RISC-V商用IP開發(fā)商購買IP,則會受EAR管制,若采用開源代碼或自行開發(fā),目前則不受管制。
從業(yè)界來看,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的人工智能視覺處理平臺,主要針對的就是智能感知市場,這一市場的應(yīng)用廣泛,發(fā)展?jié)摿薮蟆L貏e是智能家電、自動駕駛、智能監(jiān)控、工業(yè)機器人、交通管理及智能物流六大應(yīng)用場景,客戶基于驚鴻7100將加速應(yīng)用于這些場景的終端產(chǎn)品研發(fā)及上市。
今年7月,平頭哥與全志達成合作,全志將基于平頭哥玄鐵處理器研發(fā)全新的計算芯片,預(yù)計3年出貨5000萬顆。
政策方面,上海經(jīng)信委成為第一個明確扶植RISC-V的機構(gòu),2018年7月,上海經(jīng)信委最近發(fā)布了《上海市經(jīng)濟信息化委關(guān)于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金(集成電路和電子信息制造領(lǐng)域)項目申報工作的通知》,開始將從事RISC-V相關(guān)設(shè)計和開發(fā)的公司作為扶持對象。
可以預(yù)見,未來RISC-V在國內(nèi)仍將保持快速發(fā)展的態(tài)勢,在邊緣計算、5G、AIoT、無人駕駛等領(lǐng)域?qū)霈F(xiàn)越來越多的國內(nèi)RISC-V企業(yè)。
然而生態(tài)建設(shè)并非一蹴而就,對此,賽昉科技表示,目前RISC-V相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才存在很大的缺口,人才的培養(yǎng)對于行業(yè)及企業(yè)來說都是至關(guān)重要的,同時RISC-V生態(tài)及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,也是當務(wù)之急,這涉及到政策的導向、財政的扶持及企業(yè)自身的投入。只有多方合力才能使得國內(nèi)RISC-V蓬勃發(fā)展。