今年(nian)是RISC架構(gou)成立第40個(ge)年(nian)頭，第五(wu)代RISC（RISC-V）架構(gou)也已(yi)經發展長達十多年(nian)。RISC的(de)(de)中文名(ming)為(wei)“精簡指令集(ji)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)”，由計(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)科學家大衛·帕特森（David Patterson）等人提出設想，改變(bian)了計(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)體系(xi)的(de)(de)復雜指令。
物聯網應用的快速發展和芯片設計(ji)的(de)自(zi)主性需(xu)求為(wei)RISC-V開放架構帶來了廣闊的(de)創新發展(zhan)空間。市(shi)場調研機構Tractica指出，預計(ji)到(dao)2025年，RISC-V的(de)IP和軟(ruan)件工(gong)具市(shi)場將(jiang)超過10億美(mei)元。
近年(nian)來一些廠商也(ye)加大了對RISC架(jia)構的(de)(de)投入，一方(fang)面(mian)是為了擺脫高昂的(de)(de)授權費用，另(ling)一方(fang)面(mian)也(ye)獲得了更大的(de)(de)芯(xin)片定制空間。但相(xiang)比于目前占據市場(chang)主導地位(wei)的(de)(de)ARM和X86芯(xin)片架(jia)構而言，RISC-V的(de)(de)發(fa)展仍(reng)然面(mian)臨生態(tai)系統建設不足等挑(tiao)戰。
從專業應用向通用計算拓展
RISC-V國(guo)際基金會董事、RIOS圖靈獎實驗室聯合主任、睿思芯科(ke)創始人(ren)兼CEO譚章熹(xi)博士日(ri)前接受第一財經記者(zhe)專(zhuan)(zhuan)訪時(shi)表示：“中國(guo)智能(neng)手(shou)機(ji)產業(ye)的(de)發展助推了ARM架構(gou)的(de)普及(ji)，從專(zhuan)(zhuan)業(ye)應用發展到(dao)通用計(ji)算。例如(ru)蘋果(guo)公司將ARM架構(gou)引入到(dao)智能(neng)手(shou)機(ji)之后，又不(bu)斷將該架構(gou)從平板(ban)擴展到(dao)智能(neng)手(shou)表、無線耳(er)機(ji)等品類(lei)。”
在他看來(lai)，隨著RISC-V技(ji)術和應(ying)用的繼(ji)續演進，RISC-V也將(jiang)繼(ji)續向高主頻、高性能(neng)演進，并(bing)有機(ji)會(hui)從一(yi)些專業應(ying)用逐步拓展到通用計算(suan)。
“RISC-V可(ke)先聚焦在一(yi)些垂(chui)直領域深耕，在小范圍做好了再復制到其它領域，進而(er)連成一(yi)張(zhang)大網。”譚章(zhang)熹告訴第一(yi)財經(jing)記者。
他還表示，RISC-V的(de)應用(yong)有望擺脫行業(ye)(ye)對先(xian)(xian)進制程的(de)困擾(rao)。“先(xian)(xian)進工(gong)藝固(gu)然可(ke)以降低功耗，但除(chu)了少數場景(jing)，如智能手機等會大量(liang)使(shi)用(yong)先(xian)(xian)進制程的(de)芯片，但在其(qi)它場景(jing)中，還是要尋求成本(ben)更(geng)優(you)解，回歸商業(ye)(ye)本(ben)質(zhi)。”譚章熹說(shuo)道，“RISC-V可(ke)以形成綜(zong)合的(de)系統優(you)勢(shi)，借助架構方面(mian)的(de)優(you)勢(shi)，彌補芯片制程方面(mian)的(de)發展差距。”
根據RISC-V國際基金會的數(shu)據，截至(zhi)今年年中，預(yu)計全球市場上已經有(you)100億個RISC-V核心的芯片(pian)(pian)出(chu)貨，但這仍然遠(yuan)低于ARM架(jia)構的芯片(pian)(pian)出(chu)貨量。去年一(yi)年，ARM機(ji)構芯片(pian)(pian)的年度出(chu)貨量就(jiu)接近300億顆。
譚章熹指出，RISC-V開源、低(di)功耗、模塊(kuai)化等特點，迎(ying)合了看重(zhong)定制化和(he)性價(jia)比的(de)(de)(de)IoT市場(chang)的(de)(de)(de)需(xu)要，IoT也成為(wei)RISC-V最主要的(de)(de)(de)應(ying)用市場(chang)。Counterpoint預測，到2025年，IoT仍將以(yi)28%的(de)(de)(de)份額(e)成為(wei)RISC-V占比最大的(de)(de)(de)市場(chang)。
另據Semico Research數(shu)據顯示，預計到2025年(nian)，采用RISC-V架(jia)構的芯片數(shu)量將增至624億顆，2018年(nian)至2025年(nian)，RISC-V架(jia)構芯片的復(fu)合(he)增長率高達146%。
但業(ye)內人(ren)士表(biao)示，一(yi)些(xie)使用ARM的(de)(de)企業(ye)轉向RISC-V仍要(yao)經歷漫長(chang)(chang)的(de)(de)過程。“你首先需要(yao)有轉型的(de)(de)戰略，然后進行(xing)市場化的(de)(de)運(yun)作，這會耗費漫長(chang)(chang)的(de)(de)時(shi)間。”一(yi)位資(zi)深芯片行(xing)業(ye)人(ren)士對第一(yi)財經記(ji)者(zhe)表(biao)示。
Gartner芯(xin)片行(xing)業分(fen)析師盛陵(ling)海(hai)告訴第一(yi)財(cai)經記者：“RISC-V這類芯(xin)片架(jia)構的(de)市場需要培養(yang)5-10年才有(you)機(ji)會與ARM競爭，現在的(de)問題不僅僅是生態沒有(you)建立起(qi)來，產品(pin)的(de)性能也(ye)還有(you)待提升。”
盛陵海表示，目前的RISC-V架構的產品主要是單片機芯片（MCU），主要的用戶也是一些諸如物聯網等MCU領域的(de)廠商在用。換句(ju)話說，RISC-V仍然僅限(xian)于低端芯片的(de)生產(chan)。
中國公司積極擁抱RISC
但(dan)也有(you)專家認為(wei)，盡管RISC-V的(de)產品長(chang)期(qi)面臨低端、量少(shao)、非標等問(wen)題(ti)，但(dan)現在(zai)正在(zai)迎(ying)來(lai)發展機遇。“ARM架(jia)構掌握在(zai)私有(you)化的(de)公司手中，企業基(ji)于該架(jia)構開發芯片需(xu)要支付ARM公司授權費用(yong)，長(chang)期(qi)來(lai)看有(you)一定的(de)風險(xian)。”某國內芯片企業高(gao)管對第一財(cai)經(jing)記者表(biao)示。
近年來(lai)，一些(xie)中國芯片(pian)公司從一開始就選擇RISC-V的架構，從源頭上擺脫對ARM架構的依賴(lai)，一方面避(bi)免了(le)高昂的授權費用，另一方面也獲得了(le)自由定制的空間。
例如(ru)藍牙耳機(ji)芯片企業中科藍訊(xun)就選擇了(le)RISC-V架構，也(ye)是目前國內(nei)基于RISC-V架構出(chu)(chu)貨(huo)量最大的企業之一(yi)；賽(sai)昉科技也(ye)已經研發出(chu)(chu)了(le)RISC-V高端服務器級別(bie)的CPU內(nei)核(he)，并推出(chu)(chu)了(le)全(quan)球首款(kuan)基于RISC-V的AI單板計算機(ji)等產品。
業內人士(shi)表示，企(qi)業在選擇芯(xin)片(pian)架構(gou)時，首先會(hui)考慮芯(xin)片(pian)的性(xing)能要求；其次會(hui)看對軟(ruan)件(jian)生態的依賴程度。
“如果(guo)對軟件生態依賴不(bu)強(qiang)、RISC-V性能夠用的(de)情況下，創業(ye)公司往往會選擇RISC-V而非ARM。”云岫資本合伙人兼首席技(ji)術官(guan)趙(zhao)占祥此(ci)前接(jie)受媒(mei)體采(cai)訪時(shi)表示(shi)。據(ju)他預測(ce)，RISC-V最快(kuai)兩三年就可以達到ARM最強(qiang)IP的(de)性能水(shui)平，特別是在桌面級和(he)服務器(qi)端RISC-V的(de)CPU內核領域。
一(yi)些國際大廠也(ye)在擁抱RISC-V架構(gou)。今年，英特(te)爾宣布投資28億(yi)美元成(cheng)立(li)RISC-V處(chu)理(li)器實驗室；谷歌也(ye)宣布Android原生支持RISC-V處(chu)理(li)器；另(ling)據半導體分析機(ji)構(gou)SemiAnalysis預(yu)測(ce)，蘋果也(ye)有考慮(lv)轉向RISC-V的(de)計劃。
“我(wo)認(ren)為英(ying)特(te)爾等巨頭企(qi)業的積(ji)極(ji)投入，會極(ji)大地加速RISC-V在非常重要的高性能場景落地，推動整個生態的建設。”譚(tan)章熹(xi)對第一財經(jing)記者表示。
事實(shi)上，英(ying)特(te)爾已經開(kai)發了基于RISC-V架構(gou)的產(chan)品，例如Nios V處理器(qi)。英(ying)特(te)爾還表示將面向客戶提供(gong)世界級的IP產(chan)品組合，包括x86內(nei)核以(yi)及(ji)(ji)ARM以(yi)及(ji)(ji)RISC-V架構(gou)生態系統(tong)IP。
另據RISC-V基金會官(guan)網顯示，該機(ji)構(gou)高級(ji)會員中有(you)八成客戶來自(zi)國內廠(chang)(chang)商。華為、阿(a)里等(deng)國內廠(chang)(chang)商都已(yi)經基于RISC-V架構(gou)推出了自(zi)研的(de)芯(xin)片。阿(a)里平(ping)頭哥已(yi)經累計正式推出了三個系列(lie)八款(kuan)RISC-V CPU內核(he)，涵(han)蓋了云端(duan)、桌面端(duan)和移動(dong)端(duan)。
近幾(ji)個(ge)月來，國內RISC-V領(ling)域也(ye)(ye)發(fa)生(sheng)多起融資(zi)(zi)事件(jian)。例如中(zhong)科昊芯(xin)(xin)(xin)宣布完(wan)(wan)成(cheng)近億(yi)元人民(min)幣A輪融資(zi)(zi)，由比亞(ya)迪、麥格米特等(deng)產(chan)業方聯(lian)合(he)投資(zi)(zi)；芯(xin)(xin)(xin)來科技也(ye)(ye)宣布完(wan)(wan)成(cheng)數億(yi)元新一輪融資(zi)(zi)，由君聯(lian)資(zi)(zi)本領(ling)投；睿(rui)思芯(xin)(xin)(xin)科完(wan)(wan)成(cheng)數千萬美金(jin)A+輪融資(zi)(zi)，領(ling)投方為(wei)字節(jie)跳動(dong)及高瓴創(chuang)投。
譚章(zhang)熹對(dui)第一財經記者(zhe)，RISC-V的(de)發(fa)展不(bu)僅要靠生態系(xi)統的(de)建(jian)立(li)，更需(xu)要靠人才的(de)培養。目(mu)前，國內已經引進了帕特森RISC-V國際開(kai)源實驗(yan)室（又稱“RIOS實驗(yan)室”），該實驗(yan)室由圖靈(ling)獎得(de)主、計算機體系(xi)結構領域享譽世(shi)界的(de)科(ke)學(xue)(xue)家大衛·帕特森（David Patterson）創立(li)，依托清(qing)華-伯克利深圳學(xue)(xue)院（TBSI），聚焦RISC-V開(kai)源指令集CPU研(yan)究領域開(kai)展研(yan)究，加(jia)速學(xue)(xue)術研(yan)發(fa)及(ji)產業生態的(de)融合創新發(fa)展。
“我們的(de)(de)目(mu)標是，5年內(nei)打造能(neng)夠使得RISC-V生態達(da)到世(shi)界頂級(ji)水平的(de)(de)開(kai)源IP。”譚(tan)章熹告訴第一財經(jing)記者(zhe)，“伴隨(sui)著一些(xie)核(he)心場(chang)景(jing)的(de)(de)深(shen)入(ru)開(kai)發(fa)，未來(lai)RISC-V及相關的(de)(de)開(kai)源IP將(jiang)在IT行業的(de)(de)各個(ge)領域獲得廣(guang)泛應(ying)用(yong)，從最(zui)小的(de)(de)物聯網(wang)產品、到智能(neng)手(shou)機、個(ge)人電腦、服務(wu)器、新能(neng)源汽車等應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)，都能(neng)看到RISC-V的(de)(de)身影，為數據中心、移動、車載(zai)、邊緣計算等領域提供支(zhi)持。”
