隨著科技的發展，芯片(尤其是CPU)在全(quan)球的重要性(xing)與日俱增，市場(chang)對其要求(qiu)也(ye)伴隨著(zhu)終端(duan)產品(pin)需求(qiu)的變化發生了多次演(yan)變。
在科技(ji)產業發展早期，各大(da)系(xi)統公(gong)司都在自(zi)主研發計算(suan)架構，打(da)造自(zi)有(you)生態;到了(le)PC時代，X86架構成為(wei)了(le)中流(liu)砥柱(zhu)，依仗著產品力(li)和(he)生態優(you)勢，他們也順(shun)勢拿下了(le)服務器市場;進入21世紀，智能手機對低(di)功耗的(de)需求(qiu)，又成就了(le)Arm架構。
現在(zai)，在(zai)技術創新(xin)、市場需求和(he)地緣政治等多個因素(su)的影響(xiang)下(xia)，2010年(nian)首次推出的RISC-V正在(zai)成(cheng)為處理器市場的“新(xin)寵(chong)”。
錨定RISC-V，奕斯偉計算勇立潮頭
所謂RISC-V，按照RISC-V International的介紹(shao)，這是(shi)一種開(kai)放標準指令集架構(gou) (ISA)，相比其他閉源的商(shang)業性架構(gou)，RISC-V更開(kai)放、靈(ling)活、精簡(jian)、高效，從而意味著更低的創新成本和更廣闊的發展機會。
正(zheng)是因為這些(xie)特點(dian)，RISC-V正(zheng)在(zai)吸引全球(qiu)開發者的目(mu)光。作為全球(qiu)半導體最(zui)大的市場和(he)應用創新最(zui)活躍的地區(qu)之一，中國(guo)正(zheng)在(zai)成為RISC-V的一片熱(re)土(tu)。
奕斯偉計算高級副總裁、首席技術官(CTO)何寧博士表示：“隨著RISC-V的蓬勃發展，未來大概率會出現RISC-V、X86和ARM三分天下的局面。”之所以會出現這種局面，在他看來，是因為隨著全球即將全面進入新一代無線通信+云計算+大數據+通用人工智能的全(quan)新(xin)時代，對芯片設計的成本(ben)、性能、功(gong)耗及面(mian)向場景的靈(ling)活定(ding)制(zhi)等方面(mian)提出了更高要求(qiu)。
這正好給RISC-V創(chuang)造了新的機(ji)會。
“RISC-V架構(gou)指令具有開(kai)源、精簡、模塊化、可(ke)拓展(zhan)等特點，能夠給芯片帶(dai)來低成本、高能效、易定制、可(ke)滿足(zu)不同場(chang)景需求等眾(zhong)多優勢，十分契合新興(xing)市(shi)場(chang)發(fa)展(zhan)需求”，何寧博士接(jie)著(zhu)說。
有(you)見及此，自2019年(nian)創立以來，奕斯(si)偉計算就(jiu)堅定(ding)推進RISC-V技術戰(zhan)略，致力(li)于RISC-V架構芯片和解決方案的(de)研(yan)發(fa)創新(xin)、規模化(hua)應用和生(sheng)態(tai)推廣(guang)。在接近(jin)四年(nian)的(de)研(yan)發(fa)投入后，奕斯(si)偉計算交(jiao)出了一份可圈可點(dian)的(de)“成(cheng)績單(dan)”。
瞄準五大場景，打造IP和產品硬實力
正如大(da)家所見，圍(wei)繞著(zhu)RISC-V生(sheng)態(tai)鏈，市場上誕生(sheng)了一系列初(chu)創公(gong)(gong)(gong)司，當(dang)中包括(kuo)但(dan)不限于IP公(gong)(gong)(gong)司、芯片公(gong)(gong)(gong)司、軟件(jian)公(gong)(gong)(gong)司和工具公(gong)(gong)(gong)司。于奕斯偉計算而(er)言，從成(cheng)立之初(chu)，公(gong)(gong)(gong)司就定(ding)下(xia)了“IP-芯片-方案”的全流程服務(wu)模式(shi)，為客(ke)戶(hu)提供以(yi)RISC-V為核(he)心底(di)層(ceng)技術的定(ding)制化產(chan)品和方案。
據介(jie)紹，作(zuo)為(wei)一家擁有雄厚(hou)技(ji)術(shu)研發實力的公司(si)，奕斯偉計算(suan)圍繞黑電、汽(qi)車(che)、顯示(shi)屏、白電、產(chan)(chan)業五大類(lei)應(ying)用場景(jing)，結合RISC-V技(ji)術(shu)特點，基于(yu)公司(si)各產(chan)(chan)品線(xian)(xian)需求，開發了32位和64位系列(lie)化CPU IP。其中，32位自(zi)研CPU IP已應(ying)用于(yu)從超(chao)低功耗電子標簽到高能(neng)效無線(xian)(xian)連接等多(duo)種嵌入(ru)式應(ying)用場景(jing);64位高性能(neng)自(zi)研CPU IP也在多(duo)媒(mei)體、無線(xian)(xian)路由、邊(bian)緣計算(suan)等應(ying)用場景(jing)落(luo)地(di);車(che)規級32位、64位的CPU IP應(ying)用于(yu)車(che)用微控制器、車(che)載通(tong)信等場景(jing)，進一步拓展(zhan)和豐(feng)富了RISC-V的應(ying)用生態(tai)。
在與筆者溝通的(de)時候，何寧博(bo)士(shi)表示：“奕斯偉(wei)計算(suan)是一家產(chan)(chan)品公司，我(wo)們(men)(men)希望(wang)以豐富的(de)產(chan)(chan)品線及客(ke)戶(hu)能力(li)拓(tuo)展應用場(chang)景，推動(dong)RISC-V產(chan)(chan)業落地和規模(mo)化應用。自(zi)研IP是為了更好地定制開發芯片產(chan)(chan)品。當然，我(wo)們(men)(men)自(zi)研的(de)RISC-V CPU IP，也可以向外部客(ke)戶(hu)開放授權，希望(wang)能為更多有需要的(de)客(ke)戶(hu)服務(wu)，一起加速RISC-V生(sheng)態(tai)拓(tuo)展與落地。”
據透露(lu)，截至2023年8月，奕(yi)斯偉計(ji)算自研(yan)的CPU IP已(yi)規(gui)模化應用(yong)到(dao)公司近(jin)40款(kuan)產品中。當中的一(yi)些芯(xin)片產品更是已(yi)出貨給(gei)全球消(xiao)費電子(zi)及顯示行(xing)業(ye)巨頭等海(hai)內外知名企業(ye)。
利用RISC-V優勢，構建安全體系
對(dui)于一個(ge)芯片公司(si)，尤其是一個(ge)志在提供(gong)解決方案的(de)公司(si)來說，安全(quan)問題無疑是當前工作的(de)重點。尤其是過去(qu)幾年出現了幽靈(Spectre)漏洞(dong)(dong)、熔斷(Meltdown)漏洞(dong)(dong)、知名汽車(che)品牌客戶信息泄(xie)漏以及(ji)“Inception”攻擊漏洞(dong)(dong)等多個(ge)事(shi)件之(zhi)后，芯片安全(quan)成為刻(ke)不容緩的(de)問題。
奕斯(si)偉計算也基于RISC-V開源(yuan)可控(kong)、安全可信、穩定可靠三大(da)優勢，構(gou)建(jian)了自己的(de)安全技(ji)術體系。
其中，“開源可控(kong)”是(shi)指RISC-V既有開放的(de)(de)標準和(he)方(fang)(fang)案為基礎，又有開源的(de)(de)項目作為最佳原型(xing)引導技(ji)術發展。基于RISC-V的(de)(de)安(an)全(quan)方(fang)(fang)案可以(yi)得(de)到政府、組織、高校和(he)企業的(de)(de)全(quan)方(fang)(fang)位支持、檢測(ce)和(he)驗證，不會(hui)出(chu)現壟斷(duan)或禁售的(de)(de)情況;“安(an)全(quan)可信”則與“Security by Design”的(de)(de)安(an)全(quan)理(li)念有關，也就是(shi)產品在設計之初(chu)就要(yao)把安(an)全(quan)做為強需求進行系統級(ji)設計，這(zhe)就讓沒有歷史包袱的(de)(de)RISC-V成為首選。
RISC-V的(de)精(jing)簡化、模塊化、靈活性等特點(dian)決定(ding)(ding)了產品(pin)簡單實用，可以(yi)針(zhen)對不同行業開發深度定(ding)(ding)制(zhi)化的(de)安全(quan)系(xi)統。而基(ji)于RISC-V構建(jian)的(de)產品(pin)TCB(Trusted Computing Base，指計算(suan)機內保護(hu)裝(zhuang)置的(de)總(zong)體，包括硬件(jian)(jian)、固(gu)件(jian)(jian)、軟件(jian)(jian)和負(fu)責(ze)執行安全(quan)策略的(de)組合體)較小(xiao)，設計和驗證(zheng)成本更低，整個產品(pin)生命周期(qi)的(de)安全(quan)隱(yin)患更小(xiao)，這就使得其“穩定(ding)(ding)可靠(kao)”。
“我們正(zheng)在打造安全(quan)(quan)(quan)(quan)產(chan)品矩陣(zhen)和安全(quan)(quan)(quan)(quan)解決方(fang)(fang)案(an)。以RISC-V CPU為(wei)核心，圍繞(rao)具體(ti)芯片需(xu)求設計安全(quan)(quan)(quan)(quan)子系統，并(bing)從行業(ye)安全(quan)(quan)(quan)(quan)威脅場景出發(fa)，可在產(chan)品的(de)多個生命(ming)周期提供完(wan)整的(de)安全(quan)(quan)(quan)(quan)方(fang)(fang)案(an)，在信息(xi)安全(quan)(quan)(quan)(quan)和穩定可靠(kao)等多方(fang)(fang)面(mian)均達到(dao)業(ye)界較(jiao)高(gao)水平(ping)。同時，奕斯(si)偉計算(suan)也在積極推(tui)進標準建(jian)設，聯(lian)合高(gao)校、組織、上下游企業(ye)共建(jian)安全(quan)(quan)(quan)(quan)生態”，何(he)寧博士告訴半導體(ti)行業(ye)觀察。
據了解，奕斯偉計算的安全產品涵蓋內核、SoC芯片、固件、軟件、SaaS及權威第三方的安全認證。這些安全子系統解決方案可應用于公司自研的32位、64位CPU IP和芯片產品，提升基于RISC-V CPU IP的產品信息安全保護能力，滿足物聯網、多媒體、車載等多場景安全業務需求。
筑起軟硬一體全棧平臺，加速RISC-V發展
借助于自身(shen)的(de)獨特優勢，RISC-V正在多路出擊(ji)。例(li)如在嵌入(ru)式領域，因為(wei)對生(sheng)態和(he)系統沒(mei)有太(tai)復雜(za)的(de)要求，無需太(tai)深度的(de)開發(fa)，使得RISC-V首(shou)先在這個(ge)市(shi)場實(shi)現了廣(guang)泛落地(di)。其后(hou)在產業的(de)進(jin)一步推動下(xia)，RISC-V也逐漸開始在車載、AI領域嶄露頭角。
但(dan)我們也(ye)必須承認，和(he)已經(jing)過數十年生態建設(she)的芯片架構不一樣(yang)，RISC-V在對操(cao)作(zuo)系(xi)統、應用等生態依(yi)賴較強(qiang)的領(ling)域(如智能手機、PC和(he)服(fu)務器領(ling)域)，還需要建立更(geng)廣泛的合(he)作(zuo)，在生態上做(zuo)更(geng)多的工作(zuo)來引(yin)領(ling)發(fa)展。何寧博士也(ye)認為(wei)：“RISC-V要加快應用落地，需要加速與OS、商業軟件、應用的適配，為(wei)產品公司提供方便(bian)快捷的適配方案。”
他說(shuo)，RISC-V生態(tai)(tai)建(jian)設(she)是一(yi)個長期的(de)過程，而軟(ruan)(ruan)件生態(tai)(tai)是其中最重要(yao)的(de)一(yi)環。目前RISC-V在嵌(qian)入式領域(yu)實現了大規模應(ying)用，因(yin)為(wei)嵌(qian)入式產(chan)品(pin)的(de)軟(ruan)(ruan)件生態(tai)(tai)相對封(feng)閉。但在消費類產(chan)品(pin)及(ji)通用服務(wu)器等(deng)領域(yu)落地依舊緩慢，因(yin)為(wei)這些產(chan)品(pin)擁有比較復雜(za)的(de)軟(ruan)(ruan)件棧，不僅僅需要(yao)IP廠家提供基礎的(de)SDK，還需要(yao)各開源軟(ruan)(ruan)件社區、OS廠家以及(ji)應(ying)用廠家都積極(ji)參與配合，這是一(yi)個非(fei)常(chang)龐(pang)大的(de)工程。
為了滿足開(kai)發(fa)者對(dui)工(gong)具(ju)的不同偏好，奕斯(si)偉計算正在推動旗(qi)下的產品適配SEGGER、LAUTERBACH、IAR等主流開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)，支持Linux、OpenSSL、docker等多種類軟件;也提供(gong)完備的工(gong)具(ju)鏈配套支持，滿足客戶產品化(hua)需求。
同時，奕斯偉計(ji)算自2022年(nian)10月起向(xiang)開(kai)源(yuan)社(she)區(qu)(qu)主線(xian)貢(gong)獻(xian)RISC-V相關patch，提升RISC-V軟件系統適配(pei)的(de)自主化(hua)與規范化(hua)。數(shu)據顯示，截至(zhi)2023年(nian)8月，奕斯偉計(ji)算被(bei)(bei)開(kai)源(yuan)社(she)區(qu)(qu)正式接受的(de)patch數(shu)量已(yi)迅速增至(zhi)100余項，并被(bei)(bei)納入AOSP(Android開(kai)源(yuan)項目(mu))、Chromium、GNU、OpenSBI、OP-TEE、QEMU等多(duo)個開(kai)源(yuan)社(she)區(qu)(qu)主線(xian)源(yuan)代碼。
此外，奕斯偉(wei)計(ji)算還簽署了由國家工業信息安(an)全發展(zhan)研究中(zhong)心等(deng)(deng)單(dan)位(wei)聯合(he)成(cheng)立的(de)openKylin社區(qu)CLA(Contributor License Agreement貢(gong)獻(xian)者許可協議)，正式加入openKylin開(kai)源社區(qu);并針對(dui)中(zhong)國產業特點，奕斯偉(wei)計(ji)算與(yu)山東大學、北京開(kai)源芯片研究院(yuan)等(deng)(deng)10家單(dan)位(wei)的(de)相關領域技術和(he)科研人員(yuan)聯合(he)發起(qi)成(cheng)立“中(zhong)國UEFI on RISC-V工作組”，與(yu)工作組成(cheng)員(yuan)一起(qi)加快實現(xian)UEFI底層固件在RISC-V的(de)標準(zhun)和(he)方法，完善(shan)中(zhong)國RISC-V生態(tai)建(jian)設關鍵環節，大力促進RISC-V技術的(de)應用和(he)發展(zhan)。
經(jing)過幾(ji)年(nian)的發展(zhan)，奕(yi)斯偉計算目前已形成RISC-V軟硬(ying)一(yi)體(ti)(ti)的全棧平臺，具(ju)有深度定制(zhi)化、端(duan)對端(duan)開(kai)發、軟件生(sheng)態適配和一(yi)體(ti)(ti)化安全方(fang)案等優勢，正在積極推動RISC-V產品在多領域落地。
寫在最后
從(cong)全(quan)球芯片巨(ju)頭的態度和(he)布局(ju)我們可(ke)以看(kan)到，RISC-V必然是一個重要(yao)選擇。無(wu)論是嵌入式應(ying)用，還(huan)是服務器，乃至移(yi)動(dong)設備(bei)市場，RISC-V都(dou)能找到巨(ju)大的成長空(kong)間。
芯片(pian)巨頭高通(tong)的(de)產品管理總監(jian) Manju Varma在(zai)去年(nian)年(nian)底于(yu)美(mei)國(guo)舉辦的(de)RISC-V 峰會上曾評論RISC-V說，現在(zai)有了一個(ge)通(tong)用的(de)基本指(zhi)令集架構，可以(yi)(yi)從(cong)低端(duan)微(wei)控(kong)制器(qi)一直(zhi)擴展(zhan)到(dao)高性(xing)能計算(suan)，以(yi)(yi)及介(jie)于(yu)兩者之間的(de)任(ren)何東西(xi)，它(指(zhi)代RISC-V)確實可以(yi)(yi)提高整個(ge)行(xing)業的(de)效(xiao)率。但她也同時承認RISC-V在(zai)生態上的(de)不成熟。為此，她向ISA周圍的(de)開發社區(qu)發出號召(zhao)，希望貢獻者致力(li)于(yu)標準化(hua)功能和減(jian)少碎(sui)片(pian)化(hua)。
何寧(ning)博士對此也表示(shi)認同(tong)(tong)。他同(tong)(tong)時指出，展(zhan)(zhan)望(wang)未來，奕(yi)斯偉計算(suan)一方(fang)面(mian)將持續加(jia)大RISC-V研發投(tou)入，推(tui)動(dong)產品(pin)的(de)規模化應用;另(ling)一方(fang)面(mian)，公司(si)將攜手上下游產業鏈伙伴，積極推(tui)動(dong)RISC-V生態標準(zhun)化建設和應用場景拓(tuo)展(zhan)(zhan)，共(gong)同(tong)(tong)助力RISC-V成(cheng)為全球計算(suan)芯(xin)片架構領域的(de)第三極。
