国内芯片企业纷纷入局,如今RISC-V生态建设进展几何?

发表于 2020-11-25 09:22:33
以下文章来自爱集微



芯片是信息技术产业链中的重要基石,也是我国落后于国际水平的技术领域之一。发展自主可控的芯片技术,并打破 Intel、高通、Arm等巨头在芯片技术上的垄断,已成为当下亟待解决的问题。


作为软硬件的接口的处理器指令集,是构建芯片生态和发展芯片技术的核心部分,其重要性不言而喻。


在此背景下,RISC-V有望成为新的选择。


Arm和x86技术围墙,RISC-V有望突围


谈及RISC-V,可用三个关键词概括:通用、开放、免费。


作为一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构,目前全球微处理器指令集架构被Arm和Intel x86垄断,但RISC-V指令集自2010年在伯克利大学诞生后,业界便有声音称RISC-V指令集有望打破这一格局,给中国处理器IP带来"自主可控"的发展契机。


赛昉科技相关负责人接受集微网记者采访时表示,从整体来看,这两年国内RISC-V的发展已经取得了长足的进步,无论是软件、硬件的配套完善,国内RISC-V企业的快速增长,RISC-V企业自身技术能力的提升,应用场景的不断拓展,这种进步是全方位的。


此前,芯来科技CEO胡振波就在公开演讲中表示,RISC-V是本土集成电路产业振兴的最后一个时间窗口,是处理器产业最后也是最好的机会。


事实上,从集成电路产业链上下游看,国内发力RISC-V有其先天优势。RISC-V由于其灵活性,可根据不同市场类型开发出不同芯片,且有许多共用模块可共享,而中国在此方面落后并不多,因此追上外国水平难度并不大。


目前,RISC-V的应用涵盖了3C行业的各个领域,移动终端、工业物联网、智能家电、通讯及存储设备等,各应用领域都有具体的产品及解决方案相继推出,尤其是面向垂直领域及特定场景的应用将会持续的深入。


市场及生态层面,国内很多的企业从原先的关注到现在的实际应用,越来越多采用RISC-V的企业涌现,国内外主流的软硬件开发调试工具均已全面支持RISC-V,国内基于RISC-V的板卡也已推向市场且不断的迭代;在技术及应用层面,RISC-V处理器向更先进的制造工艺、更强劲的性能、更高端的应用持续演进,尤以深度学习、图像处理、语音识别、机器视觉的智能化应用发展最为迅猛。


美国封锁,RISC-V成为另一个选择?


在目前的国际形势下,发力RISC-V更有其特殊意义。


对于国内企业来说,RISC-V是实现中国芯、提升自主创新能力的绝佳契机。就发展趋势及市场前景来看,RISC-V相对于其它的处理器IP都更具有活力及潜力。


今年9月14日,英伟达宣布将以400亿美元收购Arm,创下了全球半导体市场迄今为止最大规模的并购交易。


Arm是全球最大的IP授权厂商,据行业机构IPnest统计,在2019年,按照IP销售额测算,Arm在IP公司中市场份额达到40.8%位居第一,份额排在第二位的新思比重则在18.2%。


尽管英伟达在声明中确认,收购之后Arm将继续会维持之前的商业模式,即继续其开放许可授权的商业模式,同时保持全球客户中立性。


但在复杂国际形势之下,Arm或难以独善其身。


拓墣产业研究院表示,倘若英伟达成功收购Arm,意味着美方将掌握x86与Arm两大阵营的生态系统。


集微咨询高级分析师陈跃楠分析认为,英伟达与Arm合体之后,Arm最终将会成为纯粹的美国公司,或许将被美国政府当作科技武器来做文章,进一步从架构方面入手打击中国的芯片产业。虽然华为公司已经买下了Arm V8架构的永久授权,但也无法获得更高级的架构。


但复杂的国际形势也可视作一柄双刃剑,处理器IP作为芯片的核心,对于整个行业来说具有很强的依赖性。赛昉科技表示,这一收购如果最终实现,将会对市场及行业产生深远的影响,同时也将改变现有处理器架构的格局。从而使得很多的企业去寻求更多的选择或是替代方案,而RISC-V具有后发优势,其特性有助于国内企业形成自主的核心技术,这些都增强了RISC-V对于国内企业的吸引力,也加速推动了RISC-V生态的发展。


但也有声音提出,源自美国国防部下属DARPA资助的项目RISC-V在目前形势下,是否也会受到相关管制?


DARPA全名美国国防高级研究计划局,是美国国防部属下的一个行政机构,负责研发用于军事用途的高新科技。而DARPA支持RISC-V的初衷,一开始就和安全密切相关。


对此,RISC-V作为开源指令集,就如同各种体育比赛的规则和各学科的定律标准一样,不属于任何一个国家或者机构,是完全开放的,在任何情况下,都不可能被限制,任何的企业或个人都可以采用RISC-V。所以,就开放性、安全性及规避风险的能力来看,RISC-V相较目前其他的架构具有无可比拟的优势。


从指令集到完整设计,RISC-V亟需生态建设


尽管在中美贸易话题下,国产替代的话题日益突出,但RISC-V究其根本只是指令集,从指令集到完整设计,仍有一条长路要走。


这也牵扯到RISC-V自身的短板,尽管具有通用、开放与免费的先期优势,但相比已经成熟的Arm和Intel x86,国内RISC-V生态仍然存在着不足。


目前国内RISC-V生态需要抓住千载难逢的黄金发展期迅速地完善和成熟,加大研发和资金的投入,逐步缩小与国外的差距,同时配套的软硬件、工具链、OS需要均衡的发展,形成整体的产业化结构,在发展过程中形成差异化;发挥国内的市场化优势,构建起符合国内环境的RISC-V生态。


这对国产厂商也提出了新的需求——需要有玩家承担提供公版版图设计的角色,并共同打造公版生态。从商业模式上来说,这可有效摊薄成本形成经济效益。目前,国内如平头哥、芯来等公司,都在进行此项工作。


2019年10月21日,在乌镇互联网大会期间平头哥宣布开源其MCU设计平台,成为国内首家开源芯片设计平台的公司。平头哥后续还将开放更多IP和玄铁处理器。


而芯来科技自研推出的RISC-V处理器IP已经授权多家知名芯片公司进行量产,实测结果达到业界一流指标。


而IP核的重要意义还不止于此,目前采用RISC-V开发芯片有三种方式,一是购买商用IP,二是采用开源代码,三是自行开发。若从美国的RISC-V商用IP开发商购买IP,则会受EAR管制,若采用开源代码或自行开发,目前则不受管制。


从业界来看,多家企业“积极拥抱”RISC-V并深度参与其中。


今年9月,赛昉科技推出惊鸿7100,作为全球首款基于RISC-V的人工智能视觉处理平台,主要针对的就是智能感知市场,这一市场的应用广泛,发展潜力巨大。特别是智能家电、自动驾驶、智能监控、工业机器人、交通管理及智能物流六大应用场景,客户基于惊鸿7100将加速应用于这些场景的终端产品研发及上市。


今年7月,平头哥与全志达成合作,全志将基于平头哥玄铁处理器研发全新的计算芯片,预计3年出货5000万颗。


政策方面,上海经信委成为第一个明确扶植RISC-V的机构,2018年7月,上海经信委最近发布了《上海市经济信息化委关于开展2018年度第二批上海市软件和集成电路产业发展专项资金(集成电路和电子信息制造领域)项目申报工作的通知》,开始将从事RISC-V相关设计和开发的公司作为扶持对象。


可以预见,未来RISC-V在国内仍将保持快速发展的态势,在边缘计算、5G、AIoT、无人驾驶等领域将会出现越来越多的国内RISC-V企业。


然而生态建设并非一蹴而就,目前RISC-V相关专业技术人才存在很大的缺口,人才的培养对于行业及企业来说都是至关重要的,同时RISC-V生态及产业化的发展,也是当务之急,这涉及到政策的导向、财政的扶持及企业自身的投入。只有多方合力才能使得国内RISC-V蓬勃发展。


END



中关村科学城开源芯片源码创新中心(Beijing Open Source Silicon Innovation Center, BOSSIC)由海淀区政府、北京市科委、微芯研究院等单位共同发起,旨在聚焦芯片研发源头创新,布局全球标准,打造高质量国际开源平台,助力芯片人才培养,营造海淀区“硬核”创新氛围,推动国家芯片产业创新发展。



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