近日，中國移動旗下芯片公司芯昇科技發布了兩款RISC-V內核物聯網通信芯片，一顆為40nm工藝的NB-IoT芯片，另一顆為22nm工藝的Cat.1 bis芯片。據了解，這是RISC-V內核首次應用于蜂窩物聯網領域。
在(zai)芯(xin)片(pian)國產化的大趨(qu)勢(shi)下，RISC-V作(zuo)為被寄(ji)予厚(hou)望(wang)用(yong)(yong)以(yi)彎道超車的內核(he)技(ji)術，受關(guan)注程度相(xiang)當高。雖然在(zai)過(guo)去兩年常常出(chu)現RISC-V芯(xin)片(pian)出(chu)貨量(liang)或(huo)相(xiang)關(guan)研(yan)究成果(guo)的報道，但(dan)身邊卻少(shao)見真(zhen)正的產品落地(di)或(huo)應用(yong)(yong)。
如今首款物聯網相關產品落地，也不禁讓人好奇，為何選擇了中低速蜂窩通信，畢竟該產業已過了爆發式增長期，技術上已無更新需求，RISC-V芯片產品是否擁有存量或增量市場？另一方面，除了通信領域，RISC-V在物聯網其它產業的發展情況如何？
RISC-V內核有何優勢？
對(dui)于國產芯(xin)片研發，坊間一直流傳著一種說法(fa)：讓中國造芯(xin)片，就像讓農民造化肥，他們可能用得(de)很好，但絕(jue)對(dui)造不出來。
而當(dang)國產(chan)芯片被研(yan)發出來之后(hou)，這種說法(fa)也得到了延續(xu)：農民拉(la)了泡翔，發現和化(hua)肥(fei)一樣能用，之后(hou)便(bian)稱之為國產(chan)化(hua)肥(fei)。
當然(ran)，以上只是玩(wan)笑，但我國(guo)芯片的研發的確(que)與美國(guo)等科技強國(guo)有差(cha)距(ju)。可(ke)問題在于，主流(liu)的ARM、x86等架構(gou)已(yi)發展多年，在這個過程中(zhong)早(zao)就(jiu)“卷(juan)”滿(man)了專(zhuan)利，這些專(zhuan)利如地雷一般，不(bu)注意(yi)踩(cai)到就(jiu)會爆炸導致前功盡(jin)棄(qi)。
所以，創新空間小，技術被壟斷一直是國產芯片研發路上的障礙。
直到近(jin)幾年RISC-V架構的(de)出現，才又帶給了(le)國產芯片革命的(de)希望。
RISC-V是基于精簡指令集計算（RISC）原理建立的開放指令集架構（ISA），V表示為第五代RISC（精簡指令集計算機）。據了解，RISC-V具有完全開源、架構簡單、功耗更低、操作系統易移植、模塊化設計等特點。
目(mu)前，主流的(de)x86與ARM架構(gou)指令數目(mu)多、冗(rong)余(yu)嚴重(zhong)，文檔數量龐大，導致(zhi)在此兩種架構(gou)上開(kai)發新操作系統或應(ying)用門檻較高。但RISC-V基礎指令集則只有40余(yu)條(tiao)，加上其他的(de)模塊化擴(kuo)展指令總共不到100條(tiao)，開(kai)發門檻非常低，同時，開(kai)發者能非常方便地移植linux和unix系統到RISC-V平臺(tai)。
不難(nan)發現，RISC-V對(dui)比老牌(pai)架構x86和ARM，擁有非常多針對(dui)性的創(chuang)新。據介紹(shao)，RISC-V能夠廣泛應用在(zai)物聯網、手機、服務器、數(shu)據存儲等設備(bei)的芯片上。
不過對于以連(lian)接(jie)為核心的(de)物聯(lian)網(wang)產(chan)業(ye)，RISC-V能否在(zai)締造(zao)連(lian)接(jie)的(de)通(tong)信領域上大(da)展宏圖(tu)呢(ni)？
中低速蜂窩通(tong)信還有需(xu)求？
據工信部《2022年1－10月份通信業經濟運行情況》顯示，“物超人”步伐持續加大，截至10月末，三家基礎電信企業發展蜂窩物聯網終端用戶17.77億戶，比上年末凈增3.79億戶；已超移動電話用戶數9482萬戶，占移動網終端連接數（包括移動電話用戶和蜂窩物聯網終端用戶）的比重已達51.4%。
《2022年(nian)1－10月份通信業經濟運(yun)行情況》（圖源：工信部）
可見，蜂窩物(wu)聯網市(shi)場(chang)日益龐大。而據調(diao)查顯示，目前產(chan)業鏈(lian)上中游(you)芯片及模(mo)組產(chan)品情況如下圖：
4G蜂(feng)窩物(wu)聯網上中(zhong)游情況(kuang)（圖(tu)源：物(wu)聯傳(chuan)媒整理）
從技(ji)術(shu)上來說(shuo)，NB-IoT除了對水電燃(ran)氣表等基建設(she)施(shi)的存量(liang)替代，剩(sheng)余市場較小，并且如今替換(huan)基本上已(yi)完成，再為RISC-V內核(he)進行替換(huan)反可能招致用戶不滿。
不過Cat.1卻仍有較大增長空間。
首(shou)先因為(wei)5G的規模化應用(yong)還需要一定時(shi)間(jian)，而(er)4G在這段(duan)時(shi)間(jian)中，將為(wei)大部分應用(yong)提供技術支持。
2022年對比2021年Cat.1通信(xin)模組行業應(ying)用市場(chang)規模 （圖源：《中(zhong)低速蜂窩物聯網LTE Cat.1行業發(fa)展白皮(pi)書》）
可見，隨(sui)著支付、安(an)防(fang)、網(wang)絡搭建等細分(fen)領域需求的(de)增(zeng)大，Cat.1對比NB-IoT更高的(de)速率將(jiang)得(de)到(dao)更多的(de)采用。
另外，隨著Cat.1通信模組的價格持續下降，未來將有約40%的2G用戶、100%的3G用戶將、40%的 Cat.4用戶將遷移到 Cat.1，其中Cat.4用戶多因為成本問題而進行遷移。另一方面，作為Cat.1分支的Cat 1 bis 也正在成為LPWA（低功耗廣域技術如BLE、Wi-Fi）技術的替代方案。
作為擁有架構簡單、低功耗等特點的RISC-V，更能滿足芯片及模組廠商對成本的考量。
值得一提的是，除了模組的成本在下降，移(yi)動數據資費(fei)也呈下降趨勢，根據工信部，中國移動數據流量平均資費從2018年平均11元/GB下降至2020年平均4元/GB。也就是說，成本的降低將為Cat.1市場空間的拓展提供有力支撐，也能帶動RISC-V的普及。
再者，在(zai)(zai)中(zhong)游芯片(pian)模組(zu)市場環境(jing)里，國內企(qi)業占比極大(da)。當前蜂(feng)窩物聯(lian)網(wang)產業格局已相(xiang)對穩定，通過各(ge)模組(zu)廠商出貨量情(qing)況能夠(gou)發現，我國在(zai)(zai)模組(zu)產業上(shang)優勢較大(da)，全球(qiu)規模前十的企(qi)業中(zhong)，國產企(qi)業占了(le)一(yi)半以上(shang)。
2022Q2全球蜂窩物聯(lian)網(wang)模組出貨量（圖源(yuan)：Counterpoint）
從國(guo)產替(ti)代的角度來說(shuo)，當(dang)國(guo)產芯片(pian)(pian)崛(jue)起后，國(guo)產模組(zu)對國(guo)產芯片(pian)(pian)的選擇也是一大趨(qu)勢(shi)。
當然，偌大的(de)物聯網產業，除了(le)通信(xin)，還有更(geng)多領域正在(zai)經(jing)歷(li)著RISC-V所帶來的(de)革命(ming)。
原(yuan)來大家都在悄悄出(chu)貨RISC-V
據最新消息顯示，高通迄今已經累計出貨多達6.5億RISC-V架構產品。據了解，高通從其產品驍龍865開始，就把RISC-V根植到SoC作為底層微控制器，原因是其滿足獨特要求、可定制、面積小。目前高通RISC-V芯片已廣泛應用在底層管理硬件，包括手機、可穿戴設備、聯網汽車、虛擬現實頭戴等設備上。
除了國外芯(xin)片巨(ju)頭的(de)入局(ju)，國內相(xiang)關企業也(ye)都(dou)在研發和生產的(de)路上(shang)。
阿里巴巴旗下的平頭哥半導體，已實現在RISC-V架構上運行安卓12。據了解，平頭哥的RISC-V相關芯片累計出貨超過10億顆，涉及無線接入、語音識別、AI視覺、智能家電、工業控制、物聯網安全等領域。
而最近賽昉科技已在物聯網安全領域落地了芯片產品，應用于居民燃氣表中，是行業首款 RISC-V 物聯網安全芯片，可實現與相關物聯網平臺的雙向認證、密鑰及數據的安全存儲以及關鍵數據的加密傳輸等以保證數據安全通信。
除此之外，目前有更(geng)多的芯(xin)片廠商都(dou)在布局RISC-V，包括芯(xin)來科技(ji)、紫光展銳、兆(zhao)易創新、樂鑫、中科藍訊、沁恒(heng)、中微半導體(ti)、華米科技(ji)、瑞(rui)薩電子、智原科技(ji)、睿思(si)芯(xin)科、飛利信、核芯(xin)互(hu)聯、匯(hui)頂科技(ji)等等。據統(tong)計數據，包括IP內核與芯(xin)片設計等主(zhu)要(yao)內容在內，中國目前有300家(jia)以上(shang)公司在關(guan)注(zhu)RISC-V或以RISC-V指令(ling)集進行開發。
不過(guo)話(hua)說回來，RISC-V來勢洶洶，但當(dang)炒作期過(guo)后，發展也并不如預(yu)期那(nei)樣能夠直接秒(miao)殺x86或ARM。
結語：客觀看待RISC-V
首先是生態系統，CPU架構只是底層，發展壯大卻需要的是頂層。比如基于x86的Windows和基于ARM的Android，雖然RISC-V以開源的方式收獲了一批開發者，但生態系統卻難以搭建起來。尤其RISC-V結合物聯網的碎片化屬性，更是少了統一的軟件棧生態。
第二是需求，“需求跟不上，只能搞內卷”是智能網聯化時代的縮影。宏觀分析RISC-V的需求方，目前除了國產替代的需求和低功耗場景的需求，尚且找不出更加剛性的需求，從文中提及的應用場景也不難發現，當前只有存(cun)量替換是RISC-V最大的市場。
第三是新晉選手實力不弱，如今在架構上，不是RISC-V、x86和ARM的三足鼎立，還有MIPS這樣同樣開源的內核存在。并且，聯發科最新的產品天璣9200便采用了MIPS內核，而該產品已廣受好評。據了解，MIPS與RISC-V相差不大，目前基于此架構的芯片也已有超100億的出貨量，在機頂盒、錄音筆、智能手表等市場應用已非常成熟。
綜上所述，RISC-V要崛起，同樣是道阻且長，未來發展情況還有待市場給(gei)出答案。
