RISC-V是一種開源指令集架構（ISA），由于開放源代碼,、簡化指令集,、模塊化設計、可擴展等特性,，使得RISC-V成為了一個具有潛力的指令集架構,，短短十幾年的發(fā)展，已經(jīng)吸引了大量開發(fā)者和廠商入局,，呈現(xiàn)處遍地開花的勢頭,。根據(jù)RISC-V基金會的數(shù)據(jù)，2022年采用RISC-V芯片架構的處理器核已出貨100億顆,。隨著RISC-V生態(tài)的加速發(fā)展以及市場需求的進一步增長,，RISC-V也開始逐漸從物聯(lián)市場走向高性能領域，下一步熱門賽道將步入AI,、車載,、數(shù)據(jù)中心等領域。
近日,，RISC-V產(chǎn)業(yè)中備受關注的2023 RISC-V中國峰會在京舉行,，吸引了眾多業(yè)界企業(yè)和科研院所的參加。會上,，多家芯片設計公司發(fā)布新品,，例如，北京開源芯片研究院則公布第二代“香山”（南湖）開源高性能RISC-V處理器內(nèi)核等,，性能已超過ARM A76,；阿里平頭哥發(fā)布了首個自研RISC-V AI平臺,，支持運行170余個主流AI模型；算能公布RISC-V CPU SG2042服務器集群,，可以為下一代云計算,、人工智能、數(shù)據(jù)分析提供支撐,；奕斯偉計算發(fā)布國內(nèi)首顆基于國產(chǎn)工藝平臺的RISC－V車載微控制單元……11家企業(yè)發(fā)布了12項RISC-V新成果,。
左起依次是：算能科技產(chǎn)品總監(jiān)陸吉年，平頭哥半導體生態(tài)副總裁楊靜,，奕斯偉計算高級副總裁,、首席技術官何寧，沁恒微電子技術總監(jiān),、瑞斯科研究院院長楊勇,，芯來科技市場戰(zhàn)略副總裁李玨（電子技術應用 現(xiàn)場拍攝）
左起依次是：Semidynamics 創(chuàng)始人兼CEO Roger Espasa、Andes晶心科技董事長暨執(zhí)行長林志明,、賽昉科技董事長兼CEO徐滔,、SiFive產(chǎn)品營銷高級經(jīng)理林宗民（電子技術應用 現(xiàn)場拍攝）
RISC-V在哪些領域的應用潛能較大？
RISC-V架構是完全開源的,，相比X86和ARM等主流指令集,，具有更大的靈活性和可定制性,，使得RISC-V在AI和機器學習領域具有巨大的潛力,。
眾多跡象看到，RISC-V已經(jīng)進入到了高性能發(fā)展階段,，平頭哥半導體生態(tài)副總裁楊靜表示,，主頻在2GHz以上的很多的應用都可以用RISC-V做了。除了性能上的提高,，有兩點還值得關注：一是在高性能之上的軟件配套,，從應用接到硬件中間有一個漫長的過程，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游每一個環(huán)節(jié)的共同參與,，才能更好地讓RISC-V真正落到應用中去,；二是要找準自己的生長點，找到爆發(fā)應用,，ARM當年爆發(fā)在手機市場,，而如今憑借RISC-V本身的靈活和可擴展性，發(fā)展起來的AI市場則有望帶飛RISC-V,，平頭哥的Vector,、 Matrix以及AI相關的部署工具都是為此準備的。如果RISC-V潛能在AI領域的充分釋放,，將在無孔不入的AI時代未來可期,，平頭哥將在提高RISC-V算力和加強AI能力的過程中進行持續(xù)投入。
奕斯偉計算高級副總裁、首席技術官何寧也表示,，RISC-V在今后兩三年的時間里可以發(fā)力的地方非常多,，將不再僅局限于物聯(lián)網(wǎng)應用為主。除了AI計算,，車載芯片以及多媒體計算領域,，如TV、機頂盒等多媒體處理相關的應用,，未來會是RISC-V非常適合的場景,。還有一些對于算力有要求但是又不太涉及生態(tài)軟件的，如DPU,，也會是很好的落地場景,。
隨著自動駕駛和智能交通技術的發(fā)展，車規(guī)級芯片的需求持續(xù)增加,。RISC-V架構應用到車規(guī)級芯片上無疑為汽車行業(yè)提供了更多的選擇,，并有望降低相關成本和復雜性。
芯來科技市場戰(zhàn)略副總裁李玨表示,，以往車載芯片主要基于ARM架構或歐洲一些芯片公司的私有架構,，RISC-V的開放架構為國產(chǎn)車載芯片的研發(fā)提供了更廣闊的選擇面。汽車電子市場在內(nèi)部也歸結于邊緣側市場,，需要前端實時性且算力比嵌入式大的場景,，而RISC-V有定制方面的優(yōu)勢。相比ARM,，RISC-V的定制能力較強,，當前車載系統(tǒng)在軟件和工具鏈方面仍然碎片化，導致應用程序適配問題,。若底層指令集能支持統(tǒng)一標準,，上層的AUTOSAR和軟件開發(fā)就有可能利用RISC-V的標準場景做統(tǒng)一。因此,，汽車電子有望成為RISC-V下一個爆發(fā)點,。
隨著云計算和大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，對高性能處理器的需求將不斷增加,，RISC-V處理器核的優(yōu)勢在于體系結構簡單,、功耗低、芯片兼容性強,，在高性能計算領域有很大優(yōu)勢,。何寧認為，PC和移動端的應用軟件移植工程巨大,，相對于PC,，數(shù)據(jù)中心落地的速度會更快,。因為私有云在中國越來越普遍的情況下，面向某個行業(yè)的應用,，對于軟件的所有權,、數(shù)量等方面可控度比開放軟件強很多。這種情況下進行軟件的移植和適配,，加上開源社區(qū)的貢獻,，反而可能更容易比PC、移動端更快落地,。
算能科技產(chǎn)品總監(jiān)陸吉年在分析了RISC-V在IoT受歡迎的原因之后,，對數(shù)據(jù)中心也是充滿信心?！癐oT的豐富發(fā)展是來自于RISC-V在設計的時指令集是模塊化的,，而模塊化應對碎片化的市場，可以通過1+1,、1+2,、1+3來解決問題，這是一個最優(yōu)解,。做MCU,、CPU需要各種各樣的工具鏈，維護各種各樣的操作系統(tǒng),。RISC-V提供了一個統(tǒng)一的環(huán)境,，幫助解決這些問題?！标懠瓯硎?strong>相信數(shù)據(jù)中心,，“因為GPU太貴了,，經(jīng)過了30年的發(fā)展,，很多技術都在迭代，降低成本,、提高性能,，但是GPU現(xiàn)在還是很貴。那么這個方向是對的嗎,？是不是有一些Vector與TPU結合的場景,？現(xiàn)在看來可能是最大的機會?！?/p>
如何進一步推動RISC-V的產(chǎn)業(yè)化落地,？
目前RISC-V在物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴等領域得到了廣泛應用,，并已走向高性能領域,。何寧認為,，推動產(chǎn)業(yè)化落地的關鍵在于產(chǎn)品，產(chǎn)品落地了,， RISC-V的計算架構自然也就落地了,。何寧分享了三點體會：
一是內(nèi)核能力要強。通過自己建設內(nèi)核研發(fā)能力,，并迅速轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的競爭力,，有利于縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，加快產(chǎn)品落地,，反過來帶動RISC-V的架構落地,。
二是產(chǎn)品本身要有影響力。每一個立項的產(chǎn)品至少應該有潛力能夠成為行業(yè)頭部,，這樣的產(chǎn)品具有一定的示范效應,，能夠帶動RISC-V架構落地。
三是要實現(xiàn)生態(tài)的規(guī)?；茝V,，其應用的產(chǎn)品數(shù)量一定要多。奕斯偉計算的原則是：凡是能采用RISC-V架構的都采用,。這樣每年就會有很多顆產(chǎn)品同時產(chǎn)業(yè)化落地,，采用RISC-V架構的比例就會越來越高，規(guī)?；軓?。
何寧表示，奕斯偉前幾年一直潛心于建立自己內(nèi)核和產(chǎn)品的能力,，不斷完善產(chǎn)品線,，最終積累了數(shù)十款RISC-V架構產(chǎn)品，在推動RISC-V生態(tài)落地上發(fā)揮自己的力量,。
沁恒微電子是國內(nèi)首批基于自研RISC-V內(nèi)核構建芯片,、共建生態(tài)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，也是RISC-V全球生態(tài)建設的積極參與者,。峰會期間,沁恒帶來自研并批量應用的青稞RISC-V系列芯片及應用方案,，具備“3省3集”特色，即省電,、省腳,、省錢，集成 USB,、集成藍牙,、集成以太網(wǎng)，讓應用更省,、讓連接更便捷,，助力RISC-V更快落地,。
沁恒微電子技術總監(jiān)、瑞斯科研究院院長楊勇也分享了公司在自己的小生態(tài)建設上的體會,，沁恒在RISC-V和ARM芯片上一直是并行出貨的,，現(xiàn)在需求逐漸轉(zhuǎn)向RISC-V。并且還提供了一個免費的集成開發(fā)環(huán)境MRS(MounRiver Studio) IDE,，全系列RISC-V,、Arm芯片產(chǎn)品，一手做芯片,，一手做開發(fā)相關的周邊,，自研USB、藍牙,、以太網(wǎng)等主要接口技術,，產(chǎn)品和開發(fā)生態(tài)建設雙輪齊驅(qū)。
多家芯片巨頭齊入局RISC-V
8月初,，全球五大半導體大廠高通,、恩智浦、博世,、英飛凌和Nordic聯(lián)合成立了一家公司,，旨在通過支持下一代硬件開發(fā)來推動RISC-V在全球的應用。新公司位于德國,，重點關注汽車芯片應用,，并將擴展到移動通信和物聯(lián)網(wǎng)。此舉進一步表明汽車芯片市場開始全面擁抱RISC-V,。
SiFive產(chǎn)品營銷高級經(jīng)理林宗民表示,，這五家公司在表達一個態(tài)度，告訴大家RISC-V的這件事情是更可行的,，而且更有選擇性,。
賽昉科技董事長兼CEO徐滔認為，這五家公司成立一個RISC-V合資企業(yè)做汽車電子芯片,，是一個里程碑式的事件,。因為一個生態(tài)的形成一定要大公司推動,，RISC-V從2015年發(fā)展到現(xiàn)在,，熱情主要在創(chuàng)業(yè)公司，大企業(yè)推動卻甚少,。此次五家大公司聯(lián)合做RISC-V汽車芯片是非常高調(diào)的一次,，對整個RISC-V生態(tài)系統(tǒng)是一個有力的推動，能夠帶動RISC-V在其他領域快速發(fā)展,。今后,，其他大企業(yè)入局RISC-V也不無可能,。
Andes晶心科技董事長暨執(zhí)行長林志明提到，這個RISC-V合資企業(yè)相關新聞稿里沒有提到是否會采用其他公司的IP,，這個公司未來是做芯片還是做IP還不得而知,。
Semidynamics 創(chuàng)始人兼CEO Roger Espasa認為，五大企業(yè)聯(lián)合成立RISC-V公司是一個好消息,。五大企業(yè)自身在不同的領域有不同的技術專長,，有的是在功能安全性方面，有的是在其他方面,。在之后的研發(fā)過程中肯定需要更多的IP,，而有些IP買現(xiàn)成的會更加便利，希望他們未來繼續(xù)從在場的這些公司購買IP,。
多家芯片大廠的加入反映出對RISC-V開源技術的認可和投資,，于整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)而言，將會對進一步推動RISC-V的普及,，并為半導體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新帶來更多機會,。
變化與未來
回顧RISC-V產(chǎn)業(yè)近年來的發(fā)展與變化，徐滔認為最明顯的一點是RISC-V走向高端了,。對于兩三年前就在談的“三足鼎立”一詞,，他當時并不認同，因為RISC-V的誕生就是為了全方位的計算平臺,。而如今RISC-V原來A5系列的核已經(jīng)不錯了,，現(xiàn)在A7系列，超過10的核已經(jīng)很多,。很多公司都已經(jīng)發(fā)布基于RISC-V的高性能芯片,，包括在數(shù)據(jù)中心和AI領域，Vantana,、Texrant,、Rivos等美國的初創(chuàng)企業(yè)也都是聚焦于數(shù)據(jù)中心的高性能計算。國內(nèi)大量新的初創(chuàng)公司也獲得了資金支持,，專注于高性能計算,。種種跡象表明，RISC-V走向高端的趨勢已經(jīng)非常明顯,。
林志明則是對當前半導體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀表達了一些擔憂,，認為疫情之后眼前是有一點迷霧，這個迷霧來自于經(jīng)濟下滑和半導體行業(yè)周期波動,，他表示：“北美經(jīng)濟去年下半年以后轉(zhuǎn)差,，全球知名大公司紛紛裁員，很多創(chuàng)業(yè)公司在融資方面產(chǎn)生了困難,；另外,，出乎大家的意料,，2021年半導體的需求突然高漲，到2022突然轉(zhuǎn)為下滑,，現(xiàn)在大家都在調(diào)整庫存,。何時全面復蘇，還有待時間考驗,，但是前程是看好的,，半導體產(chǎn)業(yè)庫存調(diào)整會有終結的一天，經(jīng)濟下行久了就會反轉(zhuǎn)回來,。因此,，需要更多的投入把眼前的事情做好。"
林宗民回顧了今年5月底啟動的全球 RISC-V 軟件生態(tài)計劃 “RISE”,，這是一個整個半導體業(yè)者參與的計劃組織,。RISE成員將緊密協(xié)同合作，優(yōu)化和拓展 RISC-V 基礎軟件及應用,，推動 RISC-V 架構在不同操作系統(tǒng)上實現(xiàn)快速移植,，縮短處理器從硬件研發(fā)到應用落地的時間，進而為 RISC-V 應用商業(yè)化提速,。RISE發(fā)起者之一的谷歌已正式官宣,，2024年Android的新版本將支持RISC-V架構，這也意味著RISC-V跨入主流應用最重要的部分,。
Roger Espasa提到了ChatGPT,， ChatGPT的爆發(fā)式出現(xiàn)引發(fā)人們對于計算能力的需求大大增加。在2016年-2017年,，機器學習產(chǎn)生了一個大的爆發(fā),，如今ChatGPT又帶來了計算需求方面大的爆發(fā)。大家都開始考慮如何利用ChatGPT解決自己的問題,，通過利用RISC-V增加擴展,，更好地利用ChatGPT帶來的各種功能。
“RISC-V是從底部開始做起的,，如今已經(jīng)到了中高端,，包括服務器，當然需要一定時間發(fā)展壯大,。最終會進入到HPC,、GPU，以至于全覆蓋,?！盧oger Espasa對RISC-V的未來表現(xiàn)出了十足的信心。
從全球視野來看,，國際大廠紛紛加入到RISC-V的隊伍中,，讓“后來者”吃下“定心丸”；從國內(nèi)來看,，RISC-V一直被認為是本土芯片實現(xiàn)趕超的機遇,，中國各界一直積極支持，促進RISC-V持續(xù)蓬勃發(fā)展,。隨著技術的不斷進步和市場需求的增加,，RISC-V有望在未來成為半導體領域的重要力量。