RISC-V或成中國晶片彎道超車「必殺技」
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作者丨孫中嬋
編輯丨小新
文章共1649字,建議閱讀時間3分鐘
RISC-V的開源屬性讓晶片研發更便利
CPU作為計算機的「心臟」,它對我們的科技而言至關重要。
大家知道,晶片設計的門檻在於時間和金錢兩方面。
隨著晶片設計規模越來越大,需要越來越大的設計團隊以及越來越長的設計流程,其成本也會水漲船高,因此如果不能克服成本問題,那自研晶片的公司數量會越來越少,這對半導體行業的生態建設將有不利影響。
在此背景下,加州大學伯克利分校主導研發了開源處理器指令集——RISC-V,它可以讓用戶基於該指令集免費開發自己的處理器,且不需要任何的授權許可證,這與主流的X86、ARM架構完全不同。
RISC-V之所以選擇開源的道路,目標就是讓晶片設計更平民化,降低晶片設計的門檻,從而讓更多的人和公司能擁有自己的晶片。
除了開源的優勢,從技術上看,RISC-V小型、快速、低功耗、架構簡單,基礎指令集只有40多條,加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。
它採用模塊化設計,RISC-V不同的部分能以模塊化的方式組織在一起,通過一套統一的架構來滿足各種不同的應用場景。
用戶還能靈活選擇不同的模塊組合,來實現自己定製化設備的需要。
因為這些特點,RISC-V相繼吸引來 IBM、NXP、西部數據、英偉達、高通、三星、谷歌、華為、阿里、Red Hat與特斯拉等 100 多家科技公司並形成RISC-V基金會,行業也不斷在圍繞它構建生態系統。
RISC-V或將引領物聯網時代發展
從電子行業發展來看,歷史上曾出現過上千種處理器架構,我們常見的處理器架構一般分為兩種陣營:精簡指令集(RISC)和複雜指令集(CISC)。
複雜指令集的代表有我們常用的X86架構;精簡指令集的代表有MIPS架構和ARM架構、RISC-V架構。
這些不同的架構也呼應了不同的歷史時代。
X86架構主要應用於PC和網際網路時代;ARM架構主要應用於移動網際網路時代;在未來的物聯網時代,由於物聯網設備碎片化,需求非常多樣,需要非常靈活的架構去適應,RISC-V擁有靈活性、模塊化、開放、安全的優點,可以根據用戶不同的需求,增加自己的擴展指令集,來增加擴展模塊,RISC-V架構有希望成為物聯網時代的代表架構。
而市場調研機構Semico Research發布的一項研究成果也驗證了此推斷。
Semico Research為了進一步量化未來CPU IP內核的市場規模(TAM)並估算出RISC-V
IP內核的可覆蓋市場(SAM)。
研究結果顯示,預計到2025年,採用RISC-V架構的晶片數量將增至624億顆,2018年至2025年複合增長率高達146%。
這些晶片將主要應用在工業市場,PC、消費電子和通訊市場等。
Semico Research與RISC-V基金會共同確定了34個細分市場,並研究了每個市場的TAM 與SAM,最終對2025年數據做了這樣的預測。
報告指出,未來有望使用RISC-V內核的架構類型有四個:高性能多核SoC、價值多核SoC、基本SoC和現場可編程門陣列,其中前三種是物聯網SoC解決方案。
可見RISC-V未來的無限可能。
RISC-V或成中國晶片彎道超車必殺技
今年6月,工業和信息化部正式向中國移動、中國聯通、中國電信和中國廣電發布了四張 5G 商用牌照,這意味著國內正式邁進 5G 時代。
放眼全球,中國在5G的發展上堪稱「領跑」。
而物聯網又是新一代信息技術的重要組成部分,也是「信息化」時代的重要發展階段,5G的發展為實現物物相連的物聯網時代起到了有力的推動作用,想要實現物聯網,連接就是其關鍵的一環,而5G的落地解決了更多設備的連接和信息的交換,從而實現物物相連。
長久以來,中國的晶片一直被「卡脖子」,動輒被禁,或者被收取高額「授權」費用,中國工程院院士倪光南曾指出,「晶片產業最大的問題就是設計門檻很高,希望借鑑開源軟體的經驗,能用很短的時間,很小的投入,開發出一個晶片,把開源軟體模式的成功經驗借鑑過來」。
他還指出,從長遠來看,特別是從世界市場的角度來看,包括海思等很多公司的ARM架構授權被允許終身使用。
但這總會有一個變數,中國和美國貿易摩擦以來,美國提出「美國技術成份超過25%就有可能受到美國的出口管制的限制」。
從這個角度來看,使用ARM架構的公司可能會受到很大影響。
而RISC-V是指令集規(specification),並採用」Creative Commons Attribution 4.0 International
License「開放共享協議,在法律上不受美國出口管制。
加上最近RISC-V基金會總部搬到瑞士,這不僅向全世界傳達RISC-V將堅持開放自由、堅持為全世界服務的理念;而且根據美國出口管制條例,美國以外的企業(包括歐洲、中國等)自主研製的RISC-V處理器,則不會受到美國出口管制。
因此,RISC-V有希望不受到影響。
中國有著巨大的晶片需求,同時中國晶片廠商自己也有需求做大做強,隨著中國的新一代信息技術,比如大數據、5G、物聯網、VR、邊緣計算的發展,RISC-V或將成中國晶片彎道超車的必殺技。
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