隨著科技的發展，芯片(尤其(qi)是CPU)在全球的重要性與日俱增(zeng)，市場對其(qi)要求(qiu)也伴隨(sui)著(zhu)終端(duan)產品需求(qiu)的變化發生了多次演變。
在(zai)科技產業發展早期，各大系統(tong)公司都(dou)在(zai)自主研發計(ji)算(suan)架構，打(da)造自有生(sheng)態(tai);到了PC時代，X86架構成為(wei)了中流砥柱，依(yi)仗著產品(pin)力(li)和(he)生(sheng)態(tai)優(you)勢(shi)，他們也順勢(shi)拿下了服務器市場(chang);進(jin)入21世紀，智能手機對低功耗的需求，又成就了Arm架構。
現在(zai)，在(zai)技術創新、市場需求和地緣政治等多(duo)個(ge)因素的(de)(de)影響下，2010年首(shou)次推(tui)出(chu)的(de)(de)RISC-V正在(zai)成為處理器市場的(de)(de)“新寵”。
錨定RISC-V，奕斯偉計算勇立潮頭
所謂RISC-V，按(an)照(zhao)RISC-V International的介(jie)紹，這是一(yi)種開放標準指令(ling)集架構 (ISA)，相比其他閉源的商業性架構，RISC-V更開放、靈活(huo)、精簡(jian)、高(gao)效(xiao)，從而意(yi)味著(zhu)更低(di)的創新(xin)成本和更廣闊的發展(zhan)機會。
正(zheng)(zheng)(zheng)是因為這(zhe)些特點(dian)，RISC-V正(zheng)(zheng)(zheng)在(zai)(zai)吸(xi)引全球(qiu)開發者的目光。作為全球(qiu)半導(dao)體最大(da)的市場和應用(yong)創新最活躍的地區之一，中國正(zheng)(zheng)(zheng)在(zai)(zai)成為RISC-V的一片熱土。
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(de)(de)全新(xin)時代，對芯片(pian)設計的(de)(de)成本、性能、功耗及面(mian)向場景的(de)(de)靈活定制等方面(mian)提(ti)出(chu)了更高要求。
這正好(hao)給(gei)RISC-V創造了新的機會。
“RISC-V架構指(zhi)令具有開源、精簡、模塊化(hua)、可拓(tuo)展等特點，能夠(gou)給芯片(pian)帶(dai)來低成本(ben)、高能效、易定制、可滿足不(bu)同場景(jing)需求(qiu)等眾多優(you)勢，十分契合新興市場發展需求(qiu)”，何寧博士接著說。
有見及此(ci)，自(zi)2019年創立以來，奕(yi)斯偉計(ji)(ji)算就堅定推進RISC-V技術(shu)戰略(lve)，致力(li)于RISC-V架構芯片和(he)解(jie)決方案的(de)研(yan)發(fa)(fa)創新、規模(mo)化應(ying)用和(he)生態推廣。在接近(jin)四(si)年的(de)研(yan)發(fa)(fa)投入后，奕(yi)斯偉計(ji)(ji)算交出了一(yi)份可圈可點的(de)“成(cheng)績單”。
瞄準五大場景，打造IP和產品硬實力
正如大(da)家所(suo)見，圍繞著RISC-V生態鏈，市場上誕生了(le)一(yi)系列初(chu)創公(gong)(gong)司，當中包括但不限(xian)于IP公(gong)(gong)司、芯片公(gong)(gong)司、軟件公(gong)(gong)司和工具公(gong)(gong)司。于奕斯偉計(ji)算而言，從成立之初(chu)，公(gong)(gong)司就定下了(le)“IP-芯片-方案(an)”的(de)全(quan)流程服務模式，為客戶提(ti)供(gong)以(yi)RISC-V為核(he)心底層技術的(de)定制化產品和方案(an)。
據介(jie)紹，作為一家(jia)擁(yong)有雄厚技術研發(fa)實(shi)力的(de)公司，奕斯偉計算圍繞黑(hei)電(dian)、汽車(che)、顯示屏、白電(dian)、產業五大類(lei)應(ying)(ying)(ying)用場(chang)(chang)(chang)景(jing)，結(jie)合RISC-V技術特點，基于(yu)公司各產品線(xian)需求(qiu)，開發(fa)了32位(wei)(wei)和(he)64位(wei)(wei)系列(lie)化CPU IP。其中，32位(wei)(wei)自研CPU IP已應(ying)(ying)(ying)用于(yu)從超低功耗電(dian)子標簽到高能效無線(xian)連接等(deng)多種嵌入式(shi)應(ying)(ying)(ying)用場(chang)(chang)(chang)景(jing);64位(wei)(wei)高性能自研CPU IP也(ye)在(zai)多媒體、無線(xian)路由(you)、邊緣計算等(deng)應(ying)(ying)(ying)用場(chang)(chang)(chang)景(jing)落地;車(che)規級32位(wei)(wei)、64位(wei)(wei)的(de)CPU IP應(ying)(ying)(ying)用于(yu)車(che)用微控制(zhi)器、車(che)載通信等(deng)場(chang)(chang)(chang)景(jing)，進一步(bu)拓展和(he)豐(feng)富了RISC-V的(de)應(ying)(ying)(ying)用生態。
在與筆者溝(gou)通的(de)時候，何(he)寧博士表示：“奕(yi)斯偉計算是一家產品公司(si)，我(wo)們(men)希望以豐富的(de)產品線及客戶(hu)(hu)能(neng)力拓(tuo)展應(ying)用場景(jing)，推動RISC-V產業落地(di)和規模(mo)化應(ying)用。自研IP是為了(le)更好地(di)定(ding)制開(kai)發(fa)芯片產品。當然，我(wo)們(men)自研的(de)RISC-V CPU IP，也可以向(xiang)外部客戶(hu)(hu)開(kai)放授權，希望能(neng)為更多(duo)有需要(yao)的(de)客戶(hu)(hu)服務，一起加(jia)速RISC-V生態拓(tuo)展與落地(di)。”
據透露，截至2023年(nian)8月，奕斯偉(wei)計(ji)算自(zi)研的CPU IP已(yi)規(gui)模化應用到公(gong)司近(jin)40款產品中。當中的一些芯(xin)片產品更是已(yi)出貨給全球消費電子及顯(xian)示行業巨頭等(deng)海內外知名(ming)企業。
利用RISC-V優勢，構建安全體系
對于一個(ge)芯片(pian)公(gong)司，尤(you)其是一個(ge)志在提供(gong)解決方案的公(gong)司來說(shuo)，安全問題無(wu)疑是當前工作的重點。尤(you)其是過(guo)去幾(ji)年出現了幽(you)靈(ling)(Spectre)漏(lou)洞(dong)、熔(rong)斷(Meltdown)漏(lou)洞(dong)、知名(ming)汽車品牌客(ke)戶信息泄漏(lou)以(yi)及“Inception”攻擊漏(lou)洞(dong)等多個(ge)事件(jian)之(zhi)后，芯片(pian)安全成為刻不容(rong)緩(huan)的問題。
奕斯(si)偉計(ji)算也基于(yu)RISC-V開(kai)源可(ke)控、安(an)全可(ke)信、穩定可(ke)靠三大優勢，構建了自己的安(an)全技術體系。
其中(zhong)，“開(kai)源可(ke)控”是指RISC-V既有(you)開(kai)放(fang)的(de)標準和(he)方案為基(ji)礎(chu)，又有(you)開(kai)源的(de)項(xiang)目作為最佳原(yuan)型引導技術發(fa)展(zhan)。基(ji)于RISC-V的(de)安(an)全(quan)(quan)方案可(ke)以得到(dao)政(zheng)府、組織、高(gao)校和(he)企業的(de)全(quan)(quan)方位支持、檢測和(he)驗證，不會出現壟(long)斷或禁售的(de)情況;“安(an)全(quan)(quan)可(ke)信”則與(yu)“Security by Design”的(de)安(an)全(quan)(quan)理念有(you)關(guan)，也就是產品在(zai)設(she)計(ji)之初就要把安(an)全(quan)(quan)做(zuo)為強(qiang)需求進(jin)行系統級設(she)計(ji)，這就讓沒有(you)歷(li)史包袱的(de)RISC-V成(cheng)為首選(xuan)。
RISC-V的(de)精簡(jian)化、模塊化、靈(ling)活性等特點決定(ding)(ding)了產品簡(jian)單實用(yong)，可以針(zhen)對不同行(xing)(xing)業開發(fa)深度定(ding)(ding)制化的(de)安(an)全(quan)系統。而基于(yu)RISC-V構(gou)建的(de)產品TCB(Trusted Computing Base，指計(ji)(ji)算機內保護裝(zhuang)置的(de)總體，包括硬件、固件、軟(ruan)件和負責執行(xing)(xing)安(an)全(quan)策略的(de)組合(he)體)較小(xiao)，設計(ji)(ji)和驗證成本(ben)更低，整個產品生(sheng)命周期的(de)安(an)全(quan)隱患更小(xiao)，這(zhe)就使得其“穩定(ding)(ding)可靠(kao)”。
“我們正在(zai)打造安(an)(an)(an)全產品矩陣和(he)安(an)(an)(an)全解(jie)決方案。以RISC-V CPU為核心，圍繞具體芯(xin)片(pian)需(xu)求(qiu)設計安(an)(an)(an)全子系統，并從行業(ye)安(an)(an)(an)全威脅場景出發，可在(zai)產品的多個生(sheng)命周期提(ti)供完整的安(an)(an)(an)全方案，在(zai)信息安(an)(an)(an)全和(he)穩定可靠等多方面均達到(dao)業(ye)界較高水平。同(tong)時，奕斯偉(wei)計算也(ye)在(zai)積極推進標準建(jian)設，聯(lian)合高校、組織(zhi)、上下游企業(ye)共(gong)建(jian)安(an)(an)(an)全生(sheng)態”，何寧博士告訴半導體行業(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(duo)媒體、車載等多(duo)場(chang)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(te)優勢，RISC-V正在(zai)(zai)多路出擊。例(li)如在(zai)(zai)嵌入(ru)式領域(yu)，因為對生態(tai)和(he)系統(tong)沒(mei)有太復雜的(de)要求，無需太深度的(de)開(kai)發，使得RISC-V首(shou)先在(zai)(zai)這個(ge)市場(chang)實現了廣泛落地。其后在(zai)(zai)產業的(de)進一步推動下(xia)，RISC-V也逐漸開(kai)始在(zai)(zai)車載、AI領域(yu)嶄露(lu)頭角。
但我們也(ye)必須承認，和(he)已經過數十年生態(tai)(tai)建(jian)(jian)設(she)的芯片架構不一樣，RISC-V在對操作系統、應(ying)(ying)用(yong)等生態(tai)(tai)依賴較強的領(ling)域(如(ru)智能手機、PC和(he)服務器領(ling)域)，還需(xu)(xu)要建(jian)(jian)立更(geng)廣(guang)泛的合作，在生態(tai)(tai)上做(zuo)更(geng)多的工作來引領(ling)發展。何寧博(bo)士也(ye)認為：“RISC-V要加(jia)快應(ying)(ying)用(yong)落(luo)地，需(xu)(xu)要加(jia)速與OS、商業軟件、應(ying)(ying)用(yong)的適(shi)配(pei)，為產品(pin)公司提供方(fang)便(bian)快捷的適(shi)配(pei)方(fang)案。”
他說，RISC-V生態(tai)建設是(shi)一(yi)個長(chang)期(qi)的(de)過(guo)程，而軟件生態(tai)是(shi)其中最重要(yao)的(de)一(yi)環。目(mu)前RISC-V在(zai)嵌入式領(ling)域實(shi)現了大(da)規(gui)模應(ying)用，因為嵌入式產(chan)品(pin)的(de)軟件生態(tai)相對封閉。但在(zai)消(xiao)費類(lei)產(chan)品(pin)及通用服(fu)務器等領(ling)域落地依舊緩慢，因為這些(xie)產(chan)品(pin)擁有比較(jiao)復雜(za)的(de)軟件棧，不僅僅需要(yao)IP廠家(jia)(jia)提供(gong)基礎的(de)SDK，還需要(yao)各開(kai)源(yuan)軟件社區、OS廠家(jia)(jia)以及應(ying)用廠家(jia)(jia)都積極參與(yu)配合(he)，這是(shi)一(yi)個非常龐大(da)的(de)工程。
為了滿足(zu)開(kai)發者對(dui)工具的(de)(de)不同偏好(hao)，奕斯偉計算正在(zai)推動(dong)旗下(xia)的(de)(de)產(chan)品(pin)適配SEGGER、LAUTERBACH、IAR等主(zhu)流開(kai)發工具，支持Linux、OpenSSL、docker等多種類(lei)軟件;也提供完備(bei)的(de)(de)工具鏈配套支持，滿足(zu)客戶(hu)產(chan)品(pin)化需(xu)求(qiu)。
同時，奕斯(si)偉(wei)計算(suan)自2022年10月起(qi)向開源(yuan)(yuan)社區主(zhu)線貢獻RISC-V相(xiang)關(guan)patch，提(ti)升RISC-V軟件系統適配的(de)自主(zhu)化與規范化。數據(ju)顯示，截至2023年8月，奕斯(si)偉(wei)計算(suan)被開源(yuan)(yuan)社區正式接(jie)受的(de)patch數量已迅速增(zeng)至100余項，并被納入AOSP(Android開源(yuan)(yuan)項目)、Chromium、GNU、OpenSBI、OP-TEE、QEMU等多個(ge)開源(yuan)(yuan)社區主(zhu)線源(yuan)(yuan)代碼。
此外，奕斯偉計(ji)算(suan)還簽署了由國(guo)(guo)家工(gong)業信息安全發(fa)展研(yan)究中心等單位聯合成立的(de)openKylin社區(qu)CLA(Contributor License Agreement貢獻(xian)者許可協(xie)議(yi))，正式加入openKylin開(kai)源社區(qu);并針對中國(guo)(guo)產業特(te)點，奕斯偉計(ji)算(suan)與山(shan)東大(da)(da)學、北京開(kai)源芯片研(yan)究院(yuan)等10家單位的(de)相關領域(yu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和科研(yan)人員聯合發(fa)起(qi)成立“中國(guo)(guo)UEFI on RISC-V工(gong)作組(zu)”，與工(gong)作組(zu)成員一起(qi)加快實現UEFI底(di)層固件在RISC-V的(de)標準和方法(fa)，完善中國(guo)(guo)RISC-V生(sheng)態建設關鍵環節，大(da)(da)力促進RISC-V技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)應用(yong)和發(fa)展。
經(jing)過幾(ji)年的發展(zhan)，奕斯偉計算目前已形成RISC-V軟硬一體的全(quan)棧平(ping)臺，具有深度定(ding)制化、端對端開(kai)發、軟件(jian)生態適配和一體化安(an)全(quan)方(fang)案等(deng)優勢，正在(zai)積極(ji)推(tui)動RISC-V產(chan)品在(zai)多領域落地。
寫在最后
從全球芯片巨(ju)頭的態度和布局我們可以看到(dao)，RISC-V必然(ran)是(shi)一(yi)個重要選(xuan)擇。無論(lun)是(shi)嵌入式應用，還是(shi)服務器(qi)，乃(nai)至移動設備(bei)市場(chang)，RISC-V都能找到(dao)巨(ju)大的成長空間。
芯片(pian)巨頭高(gao)通的(de)產品管理總監 Manju Varma在(zai)去年(nian)年(nian)底于(yu)美國舉(ju)辦的(de)RISC-V 峰會上曾評論RISC-V說，現在(zai)有了一個(ge)通用的(de)基本指令集(ji)架(jia)構，可(ke)以從低端微(wei)控(kong)制器(qi)一直擴(kuo)展(zhan)到(dao)高(gao)性(xing)能計算，以及介于(yu)兩者(zhe)之間的(de)任何東西，它(指代RISC-V)確實可(ke)以提高(gao)整個(ge)行業(ye)的(de)效率。但她也同時承認RISC-V在(zai)生態上的(de)不(bu)成熟。為此，她向ISA周圍的(de)開發(fa)社(she)區發(fa)出號(hao)召，希望貢獻者(zhe)致力于(yu)標準化(hua)功(gong)能和減少碎片(pian)化(hua)。
何寧博士對(dui)此也表示認同(tong)。他同(tong)時指出，展(zhan)望未來(lai)，奕斯偉計(ji)算一(yi)(yi)方面(mian)將持續加大(da)RISC-V研(yan)發(fa)投入(ru)，推動(dong)產品的規(gui)模化(hua)應(ying)用(yong);另(ling)一(yi)(yi)方面(mian)，公司將攜手上下游(you)產業鏈(lian)伙伴，積極(ji)推動(dong)RISC-V生態標(biao)準(zhun)化(hua)建設和應(ying)用(yong)場(chang)景拓展(zhan)，共同(tong)助力RISC-V成為全球計(ji)算芯片架構領(ling)域的第三(san)極(ji)。
