半導體

ARM需要一個競爭對手,RISC-V將主導未來計算?

作者:張心怡來源:中國電子報、電子信息產業網發布時間:2019-06-17 22:49我要評論

近期,RISC-V領導廠商SiFive宣布完成6450萬美元D輪融資,高通成為新晉投資方,英特爾、西部數據、海力士等企業也是SiFive的支持者。

幾天前,中國智能穿戴廠商華米科技發布夏季系列新產品,這些新產品的“智能芯”是基于RISC-V的黃山1號人工智能芯片,并宣布相比Arm Cottex-M4架構處理器運算效率高出38%。

此外,圖靈獎得主大衛 · 帕特森近期宣布將依托清華大學-伯克利深圳學院建設RISC-V國際開源實驗室,希望以非商業性的開源運動帶動RISC-V全球化,形成新的CPU生態體系。

RISC-V為何如此受青睞?哪些領域會率先布局?

ARM需要一個競爭對手?

RISC-V于2010年問世,2014年正式發布第一版用戶手冊,從2015年RISC-V基金會成立至今的第二個四年,RISC-V基金會已經吸納了包括英偉達、谷歌、高通、三星、IBM、索尼、阿里巴巴、華為、臺積電等企業,以及Berkeley Architecture Research、中科院計算等機構在內的235家會員單位。

相比ARM、X86等傳統架構,RISC-V指令集篇幅精簡,且明確區分了用戶和特權指令子集、核心基礎指令集和標準可擴展指令子集,支持針對特定場景的開發,預留了大量編碼空間,兼顧普適性、可擴展性和專業性需求。

集邦咨詢(TrendForce)分析師姚嘉洋向《中國電子報》記者表示,RISC-V指令集發展以開源方式為主,任何人或廠商皆可以在基本的指令集上,進一步建構屬于符合市場所需的指令集。由于開源,社群之間可以互通有無,對于RSIC-V社群形成更多貢獻,有助于技術上的長足發展。

作為ARM架構的追隨者,高通對于RISC-V的投資引發業界各方強烈關注。賽迪顧問集成電路產業研究中心高級分析師陳躍楠向《中國電子報》記者表示,RISC-V精簡、方便模塊化調用、可擴展的優勢,良好地契合了工控、可穿戴、智能終端等物聯網及嵌入式應用的需求。隨著5G商用步伐加快,物聯網和嵌入式應用迎來新的發展契機,RISC-V在以上領域的應用潛力,是吸引高通投資的重要原因。同時,ARM架構壟斷性較高,投資RISC-V不失為高通防范ARM風險、尋求多元化的手段。

姚嘉洋指出,高通在64位元指令集架構方面有相當多的著墨,RISC-V與高通目前在產品開發上的基本路線一致,高通有機會將過去在Arm方案上所累積的經驗轉移到SiFvie方案上,打造更為多元豐富的產品線。此外,回顧過去近十年來的移動運算市場,不論是MIPS架構還是英特爾都未能在移動市場崛起,演變成ARM一家獨大的情況。從產業良性發展的角度來看,ARM需要一個競爭對手。高通選擇SiFive,對于支撐SiFive的長期運營,具有標志性意義。

RISC-V產品化開始落地

雖然產業生態還無法與ARM、X86比肩,但RISC-V的產品化已經開始從概念逐漸走向落地。

在IP、工具、架構層面,基于RISC-V的解決方案日益豐富。SiFive推出了用于MCU、邊緣計算、AI、物聯網的32位IP核,面向存儲、AR/VR、機器學習的64位IP核,面向Linux、數據中心、網絡基帶的64位多核心應用處理器,以及適用于不同操作系統的SDK和工具鏈,還推出了RISC-V開發板。

西部數據在今年早些發布了基于RISC-V指令集的通用架構SweRV和SweRV指令集模擬器,第三方可以在芯片核心設計中免費使用。SiFive CEO Naveed Sherwani指出,西部數據正在將年出貨量十萬顆芯片的產線轉向RISC-V方案,并計劃未來幾年將出貨量擴大一倍。

在AIoT領域,阿里巴巴旗下中天微推出了基于RISC-V的C-SKY指令架構,并于去年發布了32位低功耗處理器,可配置TEE引擎,支持物聯網安全功能。

在消費級市場,華米基于RISC-V開發的可穿戴處理器黃山1號已經量產并隨智能手表問世。根據華米發布的數據,黃山1號相比Arm-Cortex-M4內核處理器運算效率高出38%。華米科技認為RISC-V簡潔、高效、低功耗、開放,是適合IoT時代的處理器。

芯謀研究首席分析師顧文軍對《中國電子報》記者表示,RISC-V的落地集中在兩個領域。一是IoT(也就是MCU),該領域是相對分散的市場,ARM沒有壟斷地位,加上ARM斷供的危險和成本的考慮,一些廠家考慮切換到RISC-V方案;二是SoC的控制核,例如英偉達計劃用RISC-V替代MCU芯片Falcon,部分SSD控制芯片廠商計劃將ARM核換成RISC-V,以及新興的AI廠商在SoC中用RISC-V做控制核。

他認為,RISC-V最有希望的領域是未來的創新架構,例如促進新的加速DSA的誕生。陳躍楠也指出,RISC-V將以物聯網為橋梁,延伸到邊緣計算、嵌入式設備,最終進入更廣泛的基礎終端計算。

RISC-V尚處于產業早期階段

RISC-V有諸多企業背書,又以開源特性降低企業采用門檻,被視為新一代處理器架構的有力候選。但RISC-V尚處于產業早期階段,需要產學研用的協同推進,補齊人才、市場和生態短板。

陳躍楠向記者表示,作為新技術,RISC-V缺乏人才儲備、產品認證標準,以及傳統架構在產品、用戶、解決方案的長期積累。要構建產業生態,需加強對RISC-V工程師的培養,加快構建RISC-V認證體系,加快產品落地過程,營造良好的市場環境。顧文軍也表示,RISC-V的發展需要人才和軟件生態的積累。目前RISC-V的軟件生態并沒有缺失關鍵部分,但還是需要廣大嵌入式工程師逐步熟悉、相信RISC-V。

在人才、軟件、市場環境的基礎上,RISC-V的發展還需要產業鏈各個節點的協同努力。姚嘉洋認為,RISC-V要發展成產業規模,需要晶圓代工、EDA、第三方軟件供應商等從業者的共同支持。晶片廠商能否提供平臺轉換的相關工具,讓客戶順利從Arm平臺轉換到RISC-V平臺,將是構建產業規模的關鍵。


責任編輯:馬利亞
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