在2022年就實現(xiàn)了百億顆出貨量的RISC-V似乎還在以更加迅猛的增速疾行。
在6月底召開的“2023 SiFive RISC-V 中國技術(shù)論壇”深圳站活動上，RISC-V技術(shù)發(fā)明者之一、SiFive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席架構(gòu)師Krste Asanovic教授毫不避諱地表達(dá)了對RISC-V未來發(fā)展的極大信心——
“未來兩到三年內(nèi)，RISC-V將突破性能水平或應(yīng)用領(lǐng)域的限制，將很快超越所有其他架構(gòu)!”
空口無憑，RISC-V的出貨量數(shù)據(jù)更是力證了其不容小覷的發(fā)展前景。根據(jù)RISC-V基金會的數(shù)據(jù)，2022年采用RISC-V芯片架構(gòu)的處理器核已出貨100億顆，其中一半來自中國。
另外，據(jù)其預(yù)測，到2025年RISC-V架構(gòu)的處理器核的出貨量將突破800億顆。而在2021年時，RISC-V中國峰會對這一數(shù)據(jù)的預(yù)期為600億顆，可見其增長速度遠(yuǎn)超預(yù)期。
那么，生于2010年的RISC-V究竟能否沖擊x86與ARM架構(gòu)呢?占據(jù)一半出貨量的中國市場發(fā)展如何呢?
劍指800億出貨量，底氣何來?
眾所周知，指令集作為軟件與硬件之間溝通的“翻譯官”，是芯片產(chǎn)業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)部分。
PC時代，x86私有指令集下的“Wintel”聯(lián)盟迅速發(fā)展，微軟市值一度高達(dá)20000億美元;移動終端時代，ARM私有指令集下的AA聯(lián)盟迅速崛起，Google市值達(dá)到驚人的16000億美元。
而當(dāng)時間來到物聯(lián)網(wǎng)時代，其背后所蘊(yùn)含的更大發(fā)展空間自然也為RISC-V的成長提供了充足的養(yǎng)分。
2010年誕生的RISC-V精簡指令集架構(gòu)，憑借開源、簡潔、模塊化、可擴(kuò)展的技術(shù)優(yōu)勢，被視作掘金物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。隨著RISC-V的應(yīng)用深化，甚至在業(yè)內(nèi)開始流行一種說法，RISC-V將與x86架構(gòu)、ARM架構(gòu)一道，在市場上形成“三足鼎立”的態(tài)勢。
時至今日，突破百億的出貨量也的確印證了RISC-V有進(jìn)入“角斗場”的資格。
雖然業(yè)內(nèi)也有人認(rèn)為Krste Asanovic教授所提出的“很快超越所有其他架構(gòu)”的表述稍顯冒進(jìn)，但其實也并不是空穴來風(fēng)。
在RISC-V完成100億內(nèi)核出貨量時曾有數(shù)據(jù)指出，ARM架構(gòu)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(fā)展速度大概是ARM架構(gòu)的1.5倍左右。
而RISC-V對x86架構(gòu)的沖擊，我們從英特爾的反應(yīng)就可以看出來，該公司已經(jīng)大力投資開發(fā)各種基于RISC-V架構(gòu)的芯片。
當(dāng)然，我們也不能小瞧了ARM和x86架構(gòu)，其經(jīng)歷了PC時代與移動互聯(lián)網(wǎng)時代，均已經(jīng)在不同領(lǐng)域內(nèi)站穩(wěn)腳跟，也在保持著增長。只不過，在更廣闊的物聯(lián)網(wǎng)時代，RISC-V憑借開源開放以及彈性、可定制化的優(yōu)勢也逐漸脫穎而出。
首先，完全開源一直是RISC-V為業(yè)界稱贊的顯著特點(diǎn)。RISC-V采用BSD協(xié)議，允許用戶自由地使用、修改源代碼，可以自行選擇是將修改后的代碼作為開源使用還是專有軟件來實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。這種開源但不閉流的規(guī)則，不僅為企業(yè)節(jié)省了一大筆基礎(chǔ)成本，更為實現(xiàn)其產(chǎn)品豐富創(chuàng)新提供了有力支撐。
更重要的是，疊加國際環(huán)境等外部因素的變化，國產(chǎn)化、自主可控提上日程，導(dǎo)致國內(nèi)玩家急需不受壟斷制約、具有供應(yīng)鏈安全優(yōu)勢的技術(shù)，來推動國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以，開源架構(gòu)的RISC-V備受中國企業(yè)的廣泛關(guān)注。有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國目前有300家以上公司在關(guān)注RISC-V或以RISC-V指令集進(jìn)行開發(fā)。
其次，物聯(lián)網(wǎng)的典型挑戰(zhàn)和特征在于碎片化、個性化、差異化，而RISC-V則能夠根據(jù)特定應(yīng)用場景對指令集進(jìn)行擴(kuò)展、裁減、修改和定制。
RISC-V包含基本指令集、可選指令集、用戶指令和特權(quán)指令?；局噶罴侨魏问褂肦ISC-V的公司或個人都必須做到的，可選指令集給予使用者選擇空間，用戶和特權(quán)指令集則可以根據(jù)應(yīng)用場景的需求增加。
此外，RISC-V自身模塊化的另一個優(yōu)點(diǎn)是可以輕松實現(xiàn)指令集和微架構(gòu)松耦合，使得微架構(gòu)設(shè)計上的自由度更大。
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”。
另外還值得注意的是，RISC-V是由非盈利的會員制組織RISC-V基金會推動的。不論基金會的發(fā)展還是指令集標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)推廣都由會員做主。
圖：RISC-V生態(tài)圈迅速崛起，來源：SiFive
正如Krste Asanovi?所言，RISC-V與x86、Arm最大不同之處在于不受任何一家企業(yè)主導(dǎo)。使用RISC-V架構(gòu)的芯片設(shè)計企業(yè)擁有更獨(dú)立的主導(dǎo)權(quán)。遇到一個新機(jī)遇市場如汽車、AI等，全部軟件都需要改時，很適合采用RISC-V。
同時，RISC-V國際基金會還通過設(shè)定規(guī)范，進(jìn)行兼容性測試、對通過者發(fā)布證書，來保障RISC-V生態(tài)的健康環(huán)境。
中國正在成為RISC-V的主戰(zhàn)場
正如開篇所講，在RISC-V芯片出貨100億顆的成績中，有50%由中國市場貢獻(xiàn)。尤其是在國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時刻，中國對于RISC-V架構(gòu)的需求確實尤為迫切。
中國工程院院士倪光南曾表示，“RISC-V是中國CPU領(lǐng)域最受歡迎的架構(gòu)。中國芯片產(chǎn)業(yè)和整個芯片生態(tài)將會越來越多地聚焦于RISC-V架構(gòu)，中國的巨大市場將成為支撐RISC-V的重要基地?！?/p>
同樣地，RISC-V國際基金會應(yīng)該也看到了中國市場的潛能。因此在2020年3月將總部位于美國的芯片技術(shù)非營利組織RISC-V基金會正式遷移至瑞士。
RISC-V基金會首席執(zhí)行官Calista Redmond稱：“基于持續(xù)保證對開源技術(shù)和軟件的支持以及規(guī)避可能帶來的政治風(fēng)險等諸多因素的綜合考量，決定選擇將基金會總部搬遷到瑞士?！?/p>
將目光拉回到國內(nèi)市場。早在2018年，中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CRVIC聯(lián)盟)和中國開放指令生態(tài)系統(tǒng)(RISC-V)聯(lián)盟便相繼成立。
同時，上海市經(jīng)信委發(fā)布的《上海市經(jīng)濟(jì)信息化委關(guān)于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金(集成電路和電子信息制造領(lǐng)域)項目申報工作的通知》中，也包含了基于RISC-V指令集架構(gòu)的處理器芯片方向，成為國內(nèi)首個支持RISC-V研發(fā)的相關(guān)政策。
在產(chǎn)業(yè)端，阿里平頭哥、華為、中科院等也早就開始了RISC-V的相關(guān)布局。
其中，阿里平頭哥基于RISC-V架構(gòu)設(shè)計的64位服務(wù)器級處理器“玄鐵”系列已廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、功率管理以及人工智能等領(lǐng)域。
華為海思也2021年底發(fā)布了首款商用級別的RISC-V架構(gòu)CPU，并基于此打造了高清電視芯片Hi373V110。
中科院團(tuán)隊在2021年6月公布了國產(chǎn)開源高性能RISC-V處理器核心“香山”。今年6月，中科院發(fā)布了第二代“香山”開源高性能RISC-V核心。
此外，我國運(yùn)營商也在RISC-V上積極布局。
中國聯(lián)通于今年3月正式加入了CRVIC聯(lián)盟，并宣布將攜手RISC-V領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè)、科研院所等產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，共同繪制中國RISC-V技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)圖，在RISC-V國際標(biāo)準(zhǔn)制定、共性技術(shù)攻關(guān)、知識產(chǎn)權(quán)合作機(jī)制建立等方面深耕。
去年3月，中國移動OenOS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)也宣布加入CRVIC聯(lián)盟。此外，在同年12月的2022中國移動全球合作伙伴大會上，中國移動旗下芯片公司芯昇科技有限公司就發(fā)布了兩款RISC-V內(nèi)核物聯(lián)網(wǎng)通信芯片。
寫在最后
從國內(nèi)市場的積極布局便可以窺探出開源的RISC-V在當(dāng)下的緊張氛圍中對于中國芯片市場的重要性。同樣地，占據(jù)一半出貨量的中國市場所帶來的強(qiáng)烈需求也將成為RISC-V發(fā)展的重要驅(qū)動力之一。甚至而言，作為全球最大的物聯(lián)網(wǎng)市場，中國可以說是RISC-V最容易落地和發(fā)展的地方。
盡管誕生僅13年、尚且“年輕”的RISC-V還處于發(fā)展的早期階段，但其背后的發(fā)展前景有目共睹，我們不妨拭目以待。
參考資料：
1.《出貨超百億，RISC-V成為“脫鉤”博弈下的籌碼?》，物聯(lián)傳媒
2.《專家：RISC-V沒有性能天花板，2025年前后將超過x86和ARM》，電子發(fā)燒友網(wǎng)
3.《中國聯(lián)通高調(diào)入局RISC-V!為5G RedCap等終端國產(chǎn)化鋪路》，物聯(lián)網(wǎng)智庫
4.《RISC-V成“垂直半導(dǎo)體”時代必選項!近2500人共同關(guān)注SiFive中國技術(shù)論壇》， SiFive Inc.
