在2022年就實現了百億顆出貨量的RISC-V似乎還在以更加(jia)迅猛的增速疾(ji)行。
在6月(yue)底召開的“2023 SiFive RISC-V 中國(guo)技術論壇”深圳站活動上，RISC-V技術發明者之一、SiFive聯(lian)合創始(shi)人兼首席(xi)架(jia)構師Krste Asanovic教授毫不避諱地表達了對RISC-V未來發展的極(ji)大信心——
“未來兩到三年內，RISC-V將突破性能水平或應用領域的限制，將很快超越所有其他架構!”
空口無憑，RISC-V的出貨量數據更是力證了其不容小覷的發展前景。根據RISC-V基金會的數據，2022年采用RISC-V芯片架構的處理器核已出貨100億顆，其中一半來自中國。
另外，據其預測，到2025年RISC-V架構的處理器核的出貨量將突破800億顆。而在2021年時，RISC-V中國(guo)峰會對(dui)這一數據的預(yu)期(qi)(qi)為600億顆，可見其增長速度遠超預(yu)期(qi)(qi)。
那么，生于2010年(nian)的RISC-V究(jiu)竟能否沖擊x86與(yu)ARM架構呢?占據一半出貨量的中國(guo)市場發(fa)展(zhan)如何(he)呢?
劍指800億出貨量，底氣何來?
眾所周(zhou)知，指(zhi)令集作為軟件與硬件之間溝通的“翻譯官”，是芯片產(chan)業中不可或缺的基礎(chu)部分。
PC時代，x86私有指令集下的(de)“Wintel”聯盟迅速(su)發展，微軟市值一度高達(da)(da)20000億(yi)美元;移動終端時代，ARM私有(you)指(zhi)令(ling)集下的(de)AA聯盟迅速(su)崛起(qi)，Google市值達(da)(da)到驚人的(de)16000億(yi)美元。
而當時間來到物聯網時代(dai)，其(qi)背(bei)后所蘊含的更大(da)發展空間自然也為RISC-V的成長提供了充(chong)足的養(yang)分。
2010年誕(dan)生的RISC-V精簡(jian)(jian)指令(ling)集架構(gou)，憑借開(kai)源、簡(jian)(jian)潔(jie)、模(mo)塊化(hua)、可擴展的技術(shu)優勢(shi)，被視(shi)作掘金物(wu)聯(lian)網產業的關鍵。隨著RISC-V的應用深化(hua)，甚至在(zai)業內開(kai)始流行一種說(shuo)法，RISC-V將與(yu)x86架構(gou)、ARM架構(gou)一道，在(zai)市場上(shang)形成(cheng)“三(san)足鼎(ding)立”的態勢(shi)。
時至今日，突破(po)百(bai)億的出貨量也的確印證(zheng)了RISC-V有進入“角斗場”的資格(ge)。
雖然業內也有(you)人認為Krste Asanovic教授所提出的“很(hen)快超(chao)越(yue)所有(you)其(qi)他架構”的表述稍(shao)顯冒進，但其(qi)實也并不(bu)是空穴來風。
在RISC-V完成100億內核出貨量時曾有數據指出，ARM架構用了17年完成了這一里程碑，RISC-V只用了12年。從這個角度來看，RISC-V的發展速度大概是ARM架構的1.5倍左右。
而RISC-V對x86架構的沖擊，我們從英特(te)爾的反應就可(ke)以看出來，該公司已經大力投資開發各種基于RISC-V架構的芯片。
當(dang)然(ran)，我們也不(bu)(bu)能小瞧了ARM和x86架(jia)構，其經歷了PC時代(dai)(dai)與移動互聯(lian)網時代(dai)(dai)，均已經在(zai)(zai)不(bu)(bu)同領域內站穩腳跟，也在(zai)(zai)保持著增長。只不(bu)(bu)過(guo)，在(zai)(zai)更廣闊的物聯(lian)網時代(dai)(dai)，RISC-V憑借開源開放以及(ji)彈性(xing)、可(ke)定制化的優(you)勢也逐漸脫穎而出。
首先，完全開源一直是RISC-V為業界稱贊的顯著特點。RISC-V采(cai)用(yong)BSD協議，允許用(yong)戶(hu)自由地使用(yong)、修(xiu)改源(yuan)代碼，可以自行選(xuan)擇是將修(xiu)改后的代碼作為(wei)開源(yuan)使用(yong)還是專有(you)軟(ruan)件來實現產(chan)品的差異(yi)化(hua)。這種開源(yuan)但不閉流的規則(ze)，不僅為(wei)企業節省(sheng)了(le)一大筆基(ji)礎成(cheng)本，更為(wei)實現其產(chan)品豐(feng)富創(chuang)新提供了(le)有(you)力(li)支撐。
更重要的是，疊加國(guo)際環境等外部因素的變(bian)化，國(guo)產(chan)化、自主可控提上日(ri)程，導致(zhi)國(guo)內(nei)(nei)玩家急需不受壟斷制約、具有(you)供應鏈安全優勢的技術，來(lai)推動國(guo)內(nei)(nei)相關產(chan)業的發展。所以(yi)，開源架構(gou)的RISC-V備受中(zhong)國(guo)企(qi)業的廣泛關注。有(you)相關數據(ju)顯(xian)示，中(zhong)國(guo)目前有(you)300家以(yi)上公司在(zai)關注RISC-V或(huo)以(yi)RISC-V指令集進行(xing)開發。
其次，物聯網的典(dian)型(xing)挑戰和特征在于碎片化、個性化、差異化，而RISC-V則能夠根據特定應(ying)用(yong)場(chang)景對指令集進行(xing)擴展(zhan)、裁減、修改(gai)和定制(zhi)。
RISC-V包(bao)含基本指(zhi)令集、可選指(zhi)令集、用(yong)戶指(zhi)令和特權指(zhi)令。基本指(zhi)令集是任何使用(yong)RISC-V的公司或個人都(dou)必須(xu)做到(dao)的，可選指(zhi)令集給予使用(yong)者選擇空間，用(yong)戶和特權指(zhi)令集則可以根據應用(yong)場(chang)景的需求增加(jia)。
此外，RISC-V自(zi)身模塊化的(de)另一個優點是可以輕松實現指(zhi)令集和微(wei)架構松耦合，使得微(wei)架構設計上的(de)自(zi)由度更大。
正是因為RISC-V提供可拓展的指令集，也讓RISC-V具備了非常重要的“彈性”。
另外還值得注(zhu)意(yi)的(de)(de)是(shi)(shi)，RISC-V是(shi)(shi)由非盈利的(de)(de)會(hui)員(yuan)制組織RISC-V基(ji)金會(hui)推(tui)動的(de)(de)。不論基(ji)金會(hui)的(de)(de)發展還是(shi)(shi)指(zhi)令集標準的(de)(de)演進(jin)推(tui)廣都由會(hui)員(yuan)做主(zhu)。
圖(tu)：RISC-V生態圈(quan)迅速(su)崛起(qi)，來源：SiFive
正如(ru)Krste Asanovi?所(suo)言，RISC-V與x86、Arm最大不(bu)同(tong)之處在于不(bu)受任何(he)一(yi)家企業(ye)主(zhu)(zhu)導。使用(yong)RISC-V架構(gou)的芯片設(she)計(ji)企業(ye)擁有更獨立的主(zhu)(zhu)導權。遇到一(yi)個新(xin)機遇市場(chang)如(ru)汽車、AI等，全部軟件都(dou)需(xu)要改(gai)時，很(hen)適合采用(yong)RISC-V。
同時，RISC-V國際基金會還通過設(she)定規(gui)范(fan)，進(jin)行兼容(rong)性測試(shi)、對通過者(zhe)發布證(zheng)書，來(lai)保障RISC-V生(sheng)態(tai)的健康(kang)環境(jing)。
中國正在成為RISC-V的主戰場
正如(ru)開(kai)篇所講，在RISC-V芯片出貨100億顆的成績中，有50%由中國(guo)市場(chang)貢(gong)獻。尤其是在國(guo)內(nei)集成電路產業(ye)發展的關鍵時(shi)刻，中國(guo)對于RISC-V架構的需(xu)求(qiu)確(que)實尤為(wei)迫切。
中(zhong)國工程院(yuan)院(yuan)士倪光南曾表示，“RISC-V是中(zhong)國CPU領(ling)域最受歡迎的架構。中(zhong)國芯片產(chan)業和整個(ge)芯片生態(tai)將(jiang)會越來越多地聚焦于RISC-V架構，中(zhong)國的巨大市場(chang)將(jiang)成為支撐RISC-V的重要(yao)基地。”
同樣(yang)地，RISC-V國(guo)際基(ji)金會應該也看到(dao)了(le)中國(guo)市場的潛(qian)能。因(yin)此(ci)在2020年(nian)3月將總部位(wei)于美國(guo)的芯片(pian)技術非營利(li)組織RISC-V基(ji)金會正式遷移至瑞士(shi)。
RISC-V基金會首席執行官Calista Redmond稱：“基于持續保證對開源技術和軟件的支持以及規避可能帶來的政治風險等諸多因素的綜合考(kao)量，決定選擇(ze)將基(ji)金會總部搬遷到瑞士(shi)。”
將目光拉回到國內市場。早在2018年，中國RISC-V產業聯盟(CRVIC聯盟)和中國開放指令生態系統(RISC-V)聯盟便相繼成立。
同時，上海市經信委發布的《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》中，也包含了(le)基(ji)于RISC-V指(zhi)令集(ji)架構的處理器(qi)芯片方向(xiang)，成為國(guo)內(nei)首個支持RISC-V研發的相關政策。
在產業端，阿里平頭哥、華為、中科院等也早(zao)就開(kai)始了RISC-V的相關布(bu)局(ju)。
其中，阿里平頭哥基于RISC-V架構設計的64位服務器級處理器“玄鐵”系列已廣泛應用于智能手機、功率管理以及人工智能等領域。
華為海思也2021年底發布了首款商用級別的RISC-V架構CPU，并基(ji)于此打造了高清(qing)電(dian)視芯(xin)片Hi373V110。
中科院團隊在2021年6月公布了國產開源高性能RISC-V處理器核心“香山”。今(jin)年6月，中科院(yuan)發布了第二代“香山”開源高性能(neng)RISC-V核心。
此外，我國(guo)運營商也在RISC-V上積極布(bu)局。
中國(guo)聯通于今年(nian)3月正式加入(ru)了CRVIC聯盟，并宣布將(jiang)攜手RISC-V領域(yu)重點企業、科研院所(suo)等產(chan)(chan)業鏈合(he)作伙伴，共同繪制(zhi)中國(guo)RISC-V技術(shu)及產(chan)(chan)業發展(zhan)藍圖，在RISC-V國(guo)際標準制(zhi)定、共性技術(shu)攻關、知(zhi)識產(chan)(chan)權合(he)作機制(zhi)建(jian)立等方面深耕。
去年(nian)3月，中(zhong)國(guo)移動OenOS物聯(lian)網操作系統也宣布(bu)(bu)加入CRVIC聯(lian)盟(meng)。此外，在同年(nian)12月的2022中(zhong)國(guo)移動全球(qiu)合(he)作伙伴大會上，中(zhong)國(guo)移動旗下芯片公司(si)芯昇科技有(you)限公司(si)就(jiu)發布(bu)(bu)了(le)兩款RISC-V內(nei)核物聯(lian)網通信(xin)芯片。
寫在最后
從(cong)國(guo)(guo)(guo)內市(shi)場的(de)(de)(de)(de)積極布局便可以窺探出(chu)(chu)開(kai)源的(de)(de)(de)(de)RISC-V在當下(xia)的(de)(de)(de)(de)緊張氛圍中(zhong)(zhong)對于中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)芯片市(shi)場的(de)(de)(de)(de)重要性。同樣地，占據一半出(chu)(chu)貨(huo)量的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)市(shi)場所帶來的(de)(de)(de)(de)強烈(lie)需求也將成為(wei)RISC-V發展的(de)(de)(de)(de)重要驅(qu)動力之一。甚(shen)至而言，作為(wei)全球最大的(de)(de)(de)(de)物(wu)聯網市(shi)場，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)可以說是RISC-V最容易落地和發展的(de)(de)(de)(de)地方。
盡管誕(dan)生僅13年、尚且“年輕”的(de)RISC-V還處于發展(zhan)的(de)早期階(jie)段，但其背(bei)后的(de)發展(zhan)前景有(you)目(mu)(mu)共睹，我們不(bu)妨拭目(mu)(mu)以待。
參(can)考資(zi)料：
1.《出貨(huo)超百億，RISC-V成為“脫鉤”博弈下的籌(chou)碼?》，物(wu)聯傳媒(mei)
2.《專家(jia)：RISC-V沒(mei)有性能天花板，2025年前后將超過x86和ARM》，電子發燒友網
3.《中國聯通高調入局RISC-V!為5G RedCap等終端國產化鋪路》，物聯網智庫
4.《RISC-V成(cheng)“垂直半導體”時代必選項!近(jin)2500人(ren)共同關注SiFive中國技術論壇》， SiFive Inc.
