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國內芯片企業紛紛入局,如今RISC-V生態建設進展幾何?

2020-11-02
來源: StarFive
關鍵詞: 芯片 信息技術 壟斷

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  芯片信息技術產業鏈中的重要基石,也是我國落后于國際水平的技術領域之一。發展自主可控的芯片技術,并打破 Intel、高通、Arm等巨頭在芯片技術上的壟斷,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,是構建芯片生態和發展芯片技術的核心部分,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技術圍墻,RISC-V有望突圍

  談及RISC-V,可用三個關鍵詞概括: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,目前全球微處理器指令集架構被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”的發展契機。

  上海賽昉科技有限公司(簡稱“賽昉科技”)相關負責人接受集微網記者采訪時表示,從整體來看,這兩年國內RISC-V的發展已經取得了長足的進步,無論是軟件、硬件的配套完善,國內RISC-V企業的快速增長,RISC-V企業自身技術能力的提升,應用場景的不斷拓展,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是本土集成電路產業振興的最后一個時間窗口,是處理器產業最后也是最好的機會。

  事實上,從集成電路產業鏈上下游看,國內發力RISC-V有其先天優勢。RISC-V由于其靈活性,可根據不同市場類型開發出不同芯片,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的應用涵蓋了3C行業的各個領域,移動終端、工業物聯網、智能家電、通訊及存儲設備等,各應用領域都有具體的產品及解決方案相繼推出,尤其是面向垂直領域及特定場景的應用將會持續的深入。

  市場及生態層面,國內很多的企業從原先的關注到現在的實際應用,越來越多采用RISC-V的企業涌現,國內外主流的軟硬件開發調試工具均已全面支持RISC-V,國內基于RISC-V的板卡也已推向市場且不斷的迭代;在技術及應用層面,RISC-V處理器向更先進的制造工藝、更強勁的性能、更高端的應用持續演進,尤以深度學習、圖像處理、語音識別、機器視覺的智能化應用發展最為迅猛。

  美國封鎖,RISC-V成為另一個選擇?

  在目前的國際形勢下,發力RISC-V更有其特殊意義。

  賽昉科技認為,對于國內企業來說,RISC-V是實現中國芯、提升自主創新能力的絕佳契機。就發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,創下了全球半導體市場迄今為止最大規模的并購交易。

  Arm是全球最大的IP授權廠商,據行業機構IPnest統計,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將繼續會維持之前的商業模式,即繼續其開放許可授權的商業模式,同時保持全球客戶中立性。

  但在復雜國際形勢之下,Arm或難以獨善其身。

  拓墣產業研究院表示,倘若英偉達成功收購Arm,意味著美方將掌握x86與Arm兩大陣營的生態系統。

  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,進一步從架構方面入手打擊中國的芯片產業。雖然華為公司已經買下了Arm V8架構的永久授權,但也無法獲得更高級的架構。

  但復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,將會對市場及行業產生深遠的影響,同時也將改變現有處理器架構的格局。從而使得很多的企業去尋求更多的選擇或是替代方案,而RISC-V具有后發優勢,其特性有助于國內企業形成自主的核心技術,這些都增強了RISC-V對于國內企業的吸引力,也加速推動了RISC-V生態的發展。

  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,負責研發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。

  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,是完全開放的,在任何情況下,都不可能被限制,任何的企業或個人都可以采用RISC-V。所以,就開放性、安全性及規避風險的能力來看,RISC-V相較目前其他的架構具有無可比擬的優勢。

  從指令集到完整設計,RISC-V亟需生態建設

  盡管在中美貿易話題下,國產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勢,但相比已經成熟的Arm和Intel x86,國內RISC-V生態仍然存在著不足。

  賽昉科技指出,目前國內RISC-V生態需要抓住千載難逢的黃金發展期迅速地完善和成熟,加大研發和資金的投入,逐步縮小與國外的差距,同時配套的軟硬件、工具鏈、OS需要均衡的發展,形成整體的產業化結構,在發展過程中形成差異化;發揮國內的市場化優勢,構建起符合國內環境的RISC-V生態。

  這對國產廠商也提出了新的需求——需要有玩家承擔提供公版版圖設計的角色,并共同打造公版生態。從商業模式上來說,這可有效攤薄成本形成經濟效益。目前,國內如平頭哥、芯來等公司,都在進行此項工作。

  2019年10月21日,在烏鎮互聯網大會期間平頭哥宣布開源其MCU設計平臺,成為國內首家開源芯片設計平臺的公司。平頭哥后續還將開放更多IP和玄鐵處理器。

  而芯來科技自研推出的RISC-V處理器IP已經授權多家知名芯片公司進行量產,實測結果達到業界一流指標。

  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。若從美國的RISC-V商用IP開發商購買IP,則會受EAR管制,若采用開源代碼或自行開發,目前則不受管制。

  從業界來看,多家企業“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,這一市場的應用廣泛,發展潛力巨大。特別是智能家電、自動駕駛、智能監控、工業機器人、交通管理及智能物流六大應用場景,客戶基于驚鴻7100將加速應用于這些場景的終端產品研發及上市。

  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全新的計算芯片,預計3年出貨5000萬顆。

  政策方面,上海經信委成為第一個明確扶植RISC-V的機構,2018年7月,上海經信委最近發布了《上海市經濟信息化委關于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產業發展專項資金(集成電路和電子信息制造領域)項目申報工作的通知》,開始將從事RISC-V相關設計和開發的公司作為扶持對象。

  可以預見,未來RISC-V在國內仍將保持快速發展的態勢,在邊緣計算、5G、AIoT、無人駕駛等領域將會出現越來越多的國內RISC-V企業。

  然而生態建設并非一蹴而就,對此,賽昉科技表示,目前RISC-V相關專業技術人才存在很大的缺口,人才的培養對于行業及企業來說都是至關重要的,同時RISC-V生態及產業化的發展,也是當務之急,這涉及到政策的導向、財政的扶持及企業自身的投入。只有多方合力才能使得國內RISC-V蓬勃發展。


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