别以为RISC-V冷了,其实脚步更快了

发布时间:2023-08-31  

天下苦Arm和x86久矣,行业纷纷寄望于RISC-V,并称现在是“三分天下”时代。作为指令集的后生,RISC-V简单、开源、易移植、模块化、经济性、稳定性,是以往传统指令集无法比拟的,引得诸多大佬站台。

 

所有人都在考虑同一件事,就是扶持起RISC-V,让市场在Arm、x86有多一个选项,就像英伟达和AMD一样,有竞争,市场才有活力。

 

做指令集,哪有那样容易,历史上DEC、IBM 360、MIPS、SPARC都曾喧嚣一时,但也逐渐归于沉寂。RISC-V作为新晋者,进步速度和商业化行径都远超预期,但不可否认的是,市场对它依旧还没有脱离“极客的高级玩具”的印象,同时生态发展依旧是RISC-V身上永远无法逃脱的问题。

 

想要更大的发展,就要证明自身有撑起数万亿市场的能力;想要生态,就要筑起产业集群,由量变引发质变。

 

最近,RISC-V厂商密集发声,此外,8月31日中国电子工业标准化技术协会RISC-V工作委员会正式成立。现在开始,RISC-V要起飞了吗?至少未来的蓝图有了。


支持者越来越多 

“2025年前后将超过x86、Arm。”世界从来不缺乏对RISC-V的信心,也不缺乏支持者。除了英特尔、AMD、苹果、Meta,RISC-V的支持者队伍越来越大了。

本月,RISC-V支持者又组成了一个强大的新团队。高通公司(Qualcomm)、恩智浦公司(NXP)、北欧半导体(Nordic Semiconductor)、英飞凌(Infineon)、罗伯特-博世公司(Robert Bosch)结成新联盟,将架构商业化。要知道,高通可以说是Arm最大的客户之一,而它也开始拥抱RISC-V。
 
对巨头来说,闭源一定更赚钱,但对厂商来说,一定需要更多后备方案,通俗来讲就是plan B,谁也不想吊死在一家公司下面。
 
从数字上看,更为明显。从2019年12月时,RISC-V会员仅为435个,而到现在,已增长至将近4000个会员,有近10倍的增加。不只如此,RISC-V基金会发布的数据预测,2025年RISC-V芯片出货量将突破800亿颗,增速远超原预的600亿颗。RISC-V国际基金会已经布局70多个技术小组开展技术标准制定;超过160个面向各领域处理器核,各行业渗透率越来越深;SPECint性能首次超过10分,进入了高性能计算的行列。
 
此外,纵观一级市场动向,投资者对RISC-V相关厂商持续加大投资,尤其在近3个月内密集宣布融资消息。
 
图片
RISC-V近期典型投融资案例,制表丨电子工程世界
 
虽然要泼冷水的是,RISC-V要解决的还很多,它并非完美,就比如,普林斯顿大学研究者在RISC-V的开源处理器核中发现多处严重的缺陷,RISC-V也曾出现一些诸如寻址模式错误等初级的错误。不过正如《RISC-V手册》中指出,“要评判一个指令集架构,不仅要看它包括了什么,而且要看它省略了什么。”减法,正是RISC-V开源以外的另一大利器。
 
芯片设计师Jim Keller也曾提出不要争论指令集,因为近乎80%的核心执行是由加载(load)、存储(store)、加(add)、减(subtract)、比较(compare)和分支(branch)6条指令组成。
 
可以确定的是,目前RISC-V已是产业链不可或缺的一环,既有最新工艺SoC量产、也有里程碑式的软件支持,也支持杀手级应用和核心市场25%份额。

农村包围城市 

回到几年前,没人想到RISC-V可以做出高性能芯片,也就只能出现在MCU这样的器件形态之中,而现在,随着RISC-V AI SoC、应用处理器的面世,RISC-V处理器的频率越做越高,也逐渐跑入Linux、Android这样的OS之中,其自身价值也随之而升。

 
就比如,阿里巴巴研发出64位高性能嵌入式RISC-V处理器Xuantie-910;Koch等设计的嵌入式开源FPGA框架FABulous;中国科学院计算技术研究所在 RISC-V 中国峰会发布的开源高性能 RISC-V 处理器核“香山”;上海交通大学开源的基于 RISC-V 的可信执行环境安全系统“蓬莱”;Kadomoto等利用RISC-V芯片改善了无线总线接口技术,以促进对于小型机器人的研究;Di Tucci等将RISC-V应用于基因组处理,提出了专用领域架构SALSA。[1]
 
之前,市场一直认为RISC-V做不成高端,但现实并非如此,现在RISC-V产品已经触及AI SoC、应用处理器,应用方向以物联网(IoT)为主。与此同时,RISC-V架构能够做到等同于,甚至超过同为精简指令集的Arm的性能,厂商也畅享它在移动计算、AI/ML、汽车上的机会。
 
当然,谈起生态问题,市场一片呜呼哀哉,这确实是RISC-V容易挺不过去的坎,当然也并非没有解法——即农村包围城市的方法。
 
一些厂商提出,先拿下智能手表、智能电视或是汽车娱乐系统这种APP需求量并不是很大的场景,针对这些平台只要有十几个或是几十个APP就足够消费者使用,在这些应用端做大做强之后,再去包围手机应用。
 
除了移动端,RISC-V在数据中心的扩张也极为迅速。比如,Ventana曾宣布推出全球首款数据中心级RISC-V处理器;Tenstorrent高性能RISC-V CPU。
 
世界真的要开始重新审视RISC-V了,也许RISC-V创始人之一的Krste Asanovic那句豪言所言非嘘:“虽然现在x86、Arm、RISC-V三分天下,但未来其中一个必然会成为主导市场的那一个,RISC-V最终会是打破主机巨头x86和移动终端巨头Arm垄断的那个,而彼时市场上厂商也将会拥有更多选择。”

开源和挣钱不冲突 

RISC-V是开源的,但想要有更多玩家,就要能挣钱,维持公司发展。对于RISC-V的商业模式,市场众说纷纭。最近,包云岗则总结出了五种商业模式:
 
一是再走一遍Arm走的路,成立RISC-V IP公司,提供IP核或者Chiplet。换句话说,就是RISC-V开源免费,但别人设计好的方案,还是要收钱的。目前市面已有诸如SiFive、芯来、赛昉多家企业采取这种形式。
 
二是自研高价值、高性能领域的SoC或Chiplet,如服务器、自动驾驶等,国内已经有一批初创公司开始走这样的路。
 
三是自研特定应用场景处理器核,目前很多厂商都已瞄准物联网这块蛋糕,产品已有巨大出货量。
 
四是创建平台型企业,就像模拟芯片一样,针对一些碎片化的场景做解决方案,全世界范围已有企业开始朝向这种模式发展。
 
五是走Linux与RedHat的路,为下游SoC设计企业提供IP产品和设计服务。
 
想象很美好,但实际做起来没那么简单。国外一次访谈中,就有提到,很多公司看完RISC-V手册,感觉设计RISC-V并不难,但做了三分之二,才发现没那么简单。[2]
 
除此之外,需要面对更大的问题是厂商的态度。现阶段,大多数厂商都将其视为一种备用方案,产业链上没有任何一个巨头能够全力押宝RISC-V,也没人能为RISC-V的未来打保票,巨大声势背后,未来的一切都是谜团。
 
不过,庆幸的是,现在RISC-V已经走向良性循环,前行的路眼看已经越走越快,技术深入生活每个角落的日子也不远了。

参考文献

[1] 刘畅,武延军,吴敬征,赵琛.RISC-V 指令集架构研究综述.软件学报,2021,32(12):3992−4024. http://www.jos. org.cn/1000-9825/6490.html

[2] Semiengineering:RISC-V Markets, Security And Growth Prospects.2019.11.18.https://semiengineering.com/risc-v-markets-security-and-growth-prospects/


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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