電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/吳子鵬)前不久,中國工程院院士倪光南分享觀點稱,中國在應(yīng)用方面的超大規(guī)模優(yōu)勢可為RISC-V提供支撐。他指出,這幾年來,我國各界越來越重視開源RISC-V架構(gòu),認為中國可聚焦于RISC-V發(fā)展“主流CPU”。
確實,在x86架構(gòu)統(tǒng)治高性能運算,ARM架構(gòu)主導(dǎo)移動計算之后,RISC-V成為第三種主流架構(gòu)的趨勢愈發(fā)明顯,其中國內(nèi)業(yè)者是主要的推動力量。RISC-V是一種基于精簡指令集原則的開源指令集架構(gòu),相較于x86架構(gòu)和ARM架構(gòu),RISC-V在靈活性和高效能方面的優(yōu)勢明顯。
對于中國芯片發(fā)展而言,RISC-V架構(gòu)的開放性更為重要,是***突破封鎖的重要依仗。
國產(chǎn)RISC-V的顯著成績
近一年來,RISC-V基金會CEO卡利斯塔·雷德蒙德分享的數(shù)據(jù)被無數(shù)次提及,她在去年7月時指出,估計市場上已經(jīng)有100億個RISC-V核心,其中一半來自中國市場的貢獻。
國內(nèi)發(fā)展RISC-V既是被逼無奈,也算是水到渠成。近幾年,為美國為首的國家和地區(qū)對中國技術(shù)管制愈加嚴(yán)苛,尤其是在半導(dǎo)體這種尖端技術(shù)上面,如果中國企業(yè)使用ARM或者x86架構(gòu)進行半導(dǎo)體設(shè)計,或?qū)⒚媾R被限制芯片制造的風(fēng)險。
這便是國內(nèi)發(fā)展RISC-V的大背景。在應(yīng)用層面,目前RISC-V滲透最好的市場無疑是物聯(lián)網(wǎng)。RISC-V和物聯(lián)網(wǎng)也算是完美契合的,從產(chǎn)業(yè)屬性來看,物聯(lián)網(wǎng)的需求極為碎片化,很多應(yīng)用方案都需要定制性的方案,RISC-V憑借開源開放、可模塊化、可擴展、簡潔的特性,很好地響應(yīng)了這一點。
而國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是最充分的,目前中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模已超過2萬億元人民幣,同比增速持續(xù)維持在20%以上。在細分市場層面,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)在物流、交通、安防、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域完成了很好的覆蓋。
在巨大的市場帶動下,據(jù)統(tǒng)計目前國內(nèi)已經(jīng)有超過100家RISC-V芯片公司,包括平頭哥、芯來科技、芯原股份、中科藍汛、兆易創(chuàng)新、賽昉科技、全志科技、晶心科技、先楫半導(dǎo)體、中科藍訊、泰凌微電子、樂鑫科技、中微半導(dǎo)體、航順芯片、國芯科技、芯昇科技、博流智能等。
其中,一些公司已經(jīng)取得了顯著的市場成績。比如,中科藍訊藍牙SoC芯片累計出貨量已經(jīng)超過10億顆;愛普特的RISC-V芯片出貨超過億顆;賽昉科技近日宣布,行業(yè)首款RISC-V物聯(lián)網(wǎng)安全芯片“港華芯”銷量正式突破一百萬片,等等。
當(dāng)然,不僅是出貨量的改變,產(chǎn)品性能也在發(fā)生很大的改變。比如,芯片初創(chuàng)公司算能推出首款服務(wù)器級RISC-V CPU算豐SG2042;賽昉科技的RISC-V處理器內(nèi)核——昉·天樞性能對標(biāo)Arm Cortex A76,被應(yīng)用于HPC、數(shù)據(jù)中心、PC等場景。
從出貨量和性能水平來看,在起步上國產(chǎn)RISC-V完成得很好,取得了不錯的成績。那么,接下來會一路高歌猛進嗎?
到2025年,RISC-V將要完成800億顆核心的出貨量,其中除了物聯(lián)網(wǎng)以外,最大的兩個市場是工業(yè)和汽車。Counterpoint預(yù)測,2025年物聯(lián)網(wǎng)終端的RISC-V采用率將達到28%,工業(yè)設(shè)備的這一比例將達到12%,汽車行業(yè)將達到10%。
工業(yè)場景算是RISC-V走向中高端領(lǐng)域的門檻,這一領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)高度重合,封閉場景非常多,是發(fā)展高性能RISC-V芯片的沃土。據(jù)報道,NASA已經(jīng)將高性能RISC-V芯片帶入到航天和工業(yè)領(lǐng)域,證明這條路徑是可行的。
由于智能汽車近段時間的高熱度,RISC-V在汽車領(lǐng)域的進展也很快。在IP層面,芯來科技的CPU IP產(chǎn)品在ASIL-B和ASIL-D車規(guī)功能安全上做了一些安全機制的實現(xiàn);在產(chǎn)品層面,凌思微電子推出基于RISC-V架構(gòu)和BLE5.0/1規(guī)范的車規(guī)級無線MCU系列產(chǎn)品。
倪光南此前也講到,在智能網(wǎng)聯(lián)汽車時代,無數(shù)種場景的應(yīng)用紛紛涌現(xiàn),人們將迎來“需求定義軟件、軟件定義硬件”的時代。
在工業(yè)和汽車領(lǐng)域,國內(nèi)確實也擁有規(guī)模巨大的應(yīng)用市場優(yōu)勢,比如在汽車領(lǐng)域,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的滲透率已經(jīng)超過了50%,非常利于培育國產(chǎn)RISC-V芯片,尤其是高性能、高可靠性的RISC-V芯片。
國內(nèi)發(fā)展RISC-V的短板
不過,芯片的發(fā)展不能只看應(yīng)用,要不然目前***也不會處處被卡脖子。那么,對于RISC-V而言,實際上也會有一些明顯的問題需要解決,否則國產(chǎn)廠商在這個領(lǐng)域除了低端內(nèi)卷別無選擇。
國內(nèi)對RISC-V重視肯定是不可否認的,數(shù)據(jù)顯示,RISC-V基金會的3180家成員中,中國企業(yè)占了近一半,目前RISC-V基金會前25名會員中,中國廠商數(shù)量已達到14家。
不過,再向后發(fā)展一些問題就將暴露出來。首先是人才層面的問題。從***大環(huán)境來看,目前整體處于中低端的水平,這就導(dǎo)致國內(nèi)高性能、高可靠性芯片研發(fā)方面的人才儲備嚴(yán)重不足,如果不改善,國產(chǎn)RISC-V芯片在發(fā)力工業(yè)和汽車市場時會后繼乏力。
其次是軟件生態(tài)缺失的問題。過去幾年RISC-V高速發(fā)展更多是面向封閉式的場景,軟件需求相對簡單和固定,芯片原廠就能實現(xiàn)70%的軟件。而要進一步提升市場滲透率,RISC-V需要在開放性市場需要商機,而在操作系統(tǒng)移植,中間件開發(fā),庫函數(shù)優(yōu)化和開發(fā)框架適配方面,這是現(xiàn)階段RISC-V發(fā)展最薄弱的地方。
第三個問題是工藝問題,中國想要憑借RISC-V換道超車的意圖非常明顯。不過,RISC-V芯片要繼續(xù)走向高端和主流,離不開先進工藝的幫忙,而目前這是一個敏感和未知的領(lǐng)域。
小結(jié)
我們一直在強調(diào)中國巨大的市場優(yōu)勢,RISC-V芯片在第一個發(fā)展階段也很好地利用了這一優(yōu)勢。后續(xù),我們在工業(yè)和汽車領(lǐng)域,以及高性能計算領(lǐng)域依然具有這樣的優(yōu)勢。不過,隨著RISC-V芯片從低端走向高端,從封閉場景走向主流通用場景,一些問題開始顯得棘手。只有解決好這些問題,國產(chǎn)RISC-V芯片發(fā)展才會有一個好前程。
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RISC-V
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