以前,人們提到處理器IP內(nèi)核,,想到的就是英特爾的X86和ARM架構(gòu),,它們幾乎“壟斷”了PC和移動處理器市場,。隨著AI,、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的高速發(fā)展,,一種低功耗,、低成本的處理器IP內(nèi)核開始迅速活躍于市場,它就是RISC-V,。它是一個基于精簡指令集原則的開源指令集架構(gòu)(ISA),,RISC-V指令集設(shè)計(jì)考慮了小型、快速,、低功耗的現(xiàn)實(shí)情況,,但不對特定的微架構(gòu)做過度的設(shè)計(jì)。
不同于以往,,如今造芯片已經(jīng)成為很多初創(chuàng)企業(yè)提升產(chǎn)品核心競爭力的重要策略,。RISC-V可以幫助客戶以更低的成本和更靈活自主的方式定制芯片,這也是越來越多的芯片企業(yè)加入其中的重要原因,。作為國際知名處理器內(nèi)核IP上市科技公司,,在RISC-V方面,晶心科技是RISC-V基金會創(chuàng)始會員,,數(shù)個任務(wù)組的召集或共同召集人,,也是RISC-V開源軟件GNU/LLVM工具鏈及Linux核心相關(guān)軟件的主要維護(hù)者之一。晶心科技為客戶提供基于RISC-V架構(gòu)的V5指令集的高質(zhì)量32/64位RISC-V嵌入式處理器內(nèi)核和配套軟硬件解決方案,。近日,,OFweek電子工程網(wǎng)編輯采訪了晶心科技總經(jīng)理林志明與晶心科技技術(shù)長蘇泓萌,他們給大家講述了RISC-V能快速發(fā)展的驅(qū)動力及晶心科技為企業(yè)提供的技術(shù)支持等,。
(從左至右,,晶心科技技術(shù)長蘇泓萌、晶心科技總經(jīng)理林志明)
為何RISC-V能快速發(fā)展,?
對于芯片設(shè)計(jì)企業(yè)而言,,X86和ARM芯片都有一個主要的不足,,那就是成本高,,不光是材料成本,知識產(chǎn)權(quán)非常昂貴,,讓很多企業(yè)望而卻步,。以ARM為例,它向合作伙伴網(wǎng)絡(luò)授予IP許可證,。這些合作伙伴可利用ARM的IP設(shè)計(jì)創(chuàng)造和生產(chǎn)片上系統(tǒng)設(shè)計(jì),,但需要向 ARM 支付原始 IP 的許可費(fèi)用并為每塊生產(chǎn)的芯片或晶片交納版稅。英特爾的X86架構(gòu)是一種封閉式的模式,,RISC-V這樣的開源特性受到了企業(yè)的熱捧,。和X86、ARM架構(gòu)相比,RISC-V誕生得比較晚,,它的代碼極為簡潔,、支持模塊化和可擴(kuò)展性,這對于企業(yè)設(shè)計(jì)時非常有利,。對于企業(yè)選擇RISC-V,,還有一個優(yōu)勢是可避免專利問題,ARM和X86有很多專利,,公司容易引起侵權(quán),,RISC指令集專利幾十年前開始就有很多了,目前有一百多項(xiàng)都已經(jīng)過期,。
很多業(yè)內(nèi)人士表示,,2019年將是RISC-V進(jìn)入主流市場的元年,RISC-V的出現(xiàn)必然會讓人們拿它和主流架構(gòu)作對比,。對此,,晶心科技總經(jīng)理林志明認(rèn)為,在處理器IP內(nèi)核領(lǐng)域,,X86和ARM架構(gòu)幾乎處于壟斷低位,,RISC-V就是要打破這種壟斷,但我們不是要挑戰(zhàn)它們在電腦和手機(jī)處理器的地位,。他繼續(xù)說道,,RISC-V的優(yōu)勢在于周邊及嵌入式等領(lǐng)域,尤其是在新興應(yīng)用領(lǐng)域,,包括物聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛等,。隨著RISC-V聯(lián)盟成員的不斷壯大,市場份額也在穩(wěn)步攀升,。
目前,,全球領(lǐng)先的芯片企業(yè)包括英偉達(dá)、高通,、三星,、谷歌和華為等幾百家知名企業(yè)已經(jīng)加入RISC-V陣營,它們也推出了一批基于RISC-V指令集的微架構(gòu),,使得RISC-V在主流市場能快速的擴(kuò)展開來,。
RISC-V在推廣過程中的難題
雖然RISC-V發(fā)展速度可喜,但是目前仍處于推廣和壯大過程中,,也有很多難題待解決,。很多業(yè)內(nèi)人表示,在RISC-V成為處理器主流IP之前,,它還有很長的路要走,,畢竟RISC-V基金會成立不到五年,,生態(tài)系統(tǒng)還需要完善,RISC-V架構(gòu)和軟件的成熟度也需要加強(qiáng),。雖然RISC-V是開源的,,但并不意味著芯片開發(fā)的門檻為零。林志明則表示,,開源并不等于免費(fèi),,開源也不意味著零門檻。以安卓為例,,雖然開源意味著免費(fèi)但這并不意味著手機(jī)就免費(fèi)了,,當(dāng)物料成本出現(xiàn)時,一定會產(chǎn)生費(fèi)用,,但費(fèi)用并不會影響開源,,RISC-V的供應(yīng)商也認(rèn)同這種看法。要想真正將RISC-V落實(shí)到產(chǎn)業(yè)鏈中,,RISC-V聯(lián)盟成員需要相互協(xié)同與合作,,包括完善架構(gòu)、擴(kuò)展指令集,、提升安全性等,,產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力才能讓產(chǎn)業(yè)RISC-V應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
在給客戶介紹RISC-V的優(yōu)勢和應(yīng)用時,,晶心科技也遇到過困難,,但都能逐一解決。蘇泓萌表示,,我們碰到很多客戶,,直接拿來開源下載,硬件合成很容易,,但合成之后怎么跑,、怎么調(diào)試都是問題,多數(shù)公司會選擇更專業(yè)的人員使他們專注于更重要的差異化項(xiàng)目,。實(shí)際上很多公司都開始采取合作的模式,,因?yàn)閱为?dú)開發(fā)比購買專業(yè)服務(wù)成本高,由于RISC-V的開源性,,不會出現(xiàn)自主不可控的局面,。
目前晶心科技除了自己提供RISC-V開發(fā)的軟硬件平臺,,也會引入第三方合作伙伴,,根據(jù)客戶需求,定制不同級別的產(chǎn)品,,給生態(tài)系統(tǒng)帶來多樣性,。晶心科技在處理器周邊IP選擇上有所側(cè)重,,只做和處理器緊密相關(guān)的,圍繞處理器打造自己的產(chǎn)品核心競爭力,。
芯片企業(yè)的機(jī)遇
RISC-V指令的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡單,、易于移植Unix系統(tǒng)、模塊化設(shè)計(jì),、完整工具鏈,、開源等,同時有大量的開源實(shí)現(xiàn)和流片案例,,已在社區(qū)得到大力支持,。2018年9月,小米生態(tài)鏈企業(yè)華米科技推出的全球首款可穿戴AI芯片黃山1號,,其采用的就是RISC-V架構(gòu),。中國有著全球最大的芯片應(yīng)用產(chǎn)業(yè),國內(nèi)企業(yè)在發(fā)展上受限于芯片核心技術(shù),,國內(nèi)雖然在2014年出臺了發(fā)展集成電路的相關(guān)政策,,但對于芯片架構(gòu)方面的扶持政策仍微乎其微。一方面是由于架構(gòu)的開發(fā)難度很大,,另一方面企業(yè)為了生存,,也不愿意去得罪自己ARM和英特爾,RISC-V架構(gòu)的出現(xiàn)其實(shí)給這些企業(yè)帶來了新的選擇,。
2018年7月,,上海出臺了相關(guān)扶持政策,成中國第一個將RISC-V列入政府扶持對象的城市,。國內(nèi)中天微的嵌入式CPU,、飛利信MCU芯片、樂鑫的物聯(lián)網(wǎng)芯片等,,它們都采用了RISC-V指令集進(jìn)行芯片的研發(fā),,并成為小有影響力的企業(yè)。對國內(nèi)的芯片企業(yè)而言,,得根據(jù)自己的產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行RISC-V指令集架構(gòu)的開發(fā),,知悉RISC-V的優(yōu)勢和不足,找準(zhǔn)自己的定位,,并非擁有了一個開源的架構(gòu)就能保證自己的芯片成為市場香餑餑,,只有充分發(fā)揮了這個架構(gòu)特點(diǎn)的芯片才是市場認(rèn)可的。
近年來,,中國芯片企業(yè)“彎道超車”成為一個熱門話題,,IP內(nèi)核是關(guān)鍵也是短板,RISC-V是企業(yè)騰飛的一個不錯選擇,,以晶心科技為代表的專業(yè)RISC-V服務(wù)商,,將成為企業(yè)快速發(fā)展的不錯選擇,。