Loading… 开源的RISC-V,能否与x86、ARM架构三足鼎立?_TOM消费
首页 > 消费 > 正文
Qzone
微博
微信

开源的RISC-V,能否与x86、ARM架构三足鼎立?

中国软件网    2021-06-26 14:24

天下大势,分久必合,合久必分。

这并不是在讲三国演义,而是芯片架构领域的真实写照。从20世纪末互联网出现到PC互联网时代之前,芯片架构百花齐放:x86、ARM、MIPS、Power、SPARC、Alpha等各显神通;

20世纪90年代后,随着PC互联网时代的到来,以英特尔、AMD为代表的x86架构成为芯片架构领域的霸主,一直延续到移动互联网时代的到来;

2010年前后,伴随着3G、4G网络的兴起与发展,移动互联网时代到来,兼具性能与功耗的ARM架构独霸移动智能终端以及嵌入式领域,x86架构活跃在PC和数据中心;

如今,伴随着云计算、人工智能等技术的兴起,万物互联时代到来,多样化的应用需求以及贸易战等影响,使得芯片架构再次走向多元化。

其中,开源的RISC-V架构便是代表。

光明的市场前景

先看几组数据:Semico Research2019年发布的《RISC-V市场分析:新兴市场》报告预计:到2025年,市场将总共消费624亿个基于RISC-V架构的 CPU核心。2018-2025年间,RISC-V年均复合增长率高达146.2%。

同时,Tractica也预测,基于RISC-V IP和软件工具的市场规模在2018年为5200万美元,2025年时将增长至11亿美元。

虽然相比x86架构和ARM架构,RISC-V架构的市场规模还尚小,但这样的数据依然能证实RISC-V架构的光明未来。事实上,截至今天,RISC-V已经问世了十年有余。其起源于2010年加州大学伯克利分校(UC Berkeley)某研究团队。

当时,由于各种架构涉及IP问题,同时x86、ARM授权难且费用高昂,所以该研究团队决定设计一个全新的架构,并遵循BSD(Berkeley Software Distribution)协议,这意味着该架构几乎给了开发者最大的自由,几乎可以“为所欲为”,这便是RISC-V。

2015年,RISC-V基金会的成立意味着这一架构进入了发展快车道,其吸引了业内大量知名研究机构、软硬件大厂,如Berkeley Architecture Research、高通、英伟达、NXP、三星、美光、谷歌、IBM、西数、希捷、SEGGER、Mentor Graphics、Express Logic等,国内中科院计算所、阿里、华为、紫光展锐、中兴微电子、华为海思、联发科等也是RISC-V基金会成员。

优中也有不足

透过RISC-V的起源及发展,不难发现这一架构颇受追捧的原因。其一,RISC-V架构是开源的。这意味着使用者无需支付高昂的授权费,且BSD协议给了RISC-V开发者最高级别的开发、改动权限,开发者可以按照自己的需求随意开发进而商业化,无需担心IP问题。

其二,RISC-V架构顺应物联网时代的需求。由于基于精简指令集RISC(Reduced Instruction Set Computing RISC),RISC-V具备优异的功耗比,这使其非常适合物联网时代多种多样的终端需求以及人工智能应用。

其三,RISC-V架构没有历史包袱。由于诞生于2010年,所以在设计之时,RISC-V架构便规避了计算机架构几十年来发展的弯路,且天然适应物联网时代,即在扩展性、精简性、模块化方面充满竞争力。

以精简性为例,同基于RISC的ARM,经过这么多年的发展,其架构文档达数千页,指令数目繁多。而RISC-V架构文档两百多页,基础指令40多条。

当然,RISC-V架构也有其劣势,主要体现在生态上。由于诞生时间不过十年左右,RISC-V相关的编译器、开发工具、开发环境等还需进一步完善,整个RISC-V上下游产业链也需要发展。

x86巨头欲收购

RISC-V明星创企

也是由于发展时间短、生态尚不成熟,整个RISC-V圈并没有诞生诸如英特尔、AMD这样的芯片巨头,所以脱颖而出成为RISC-V架构玩家共同的目标,能看到,这几年间,RISC-V架构赛道竞争激烈。

国外:Renode,由瑞典嵌入式公司Antmicro创立,是一个开源测试和开发框架,方便开发人员模拟物理硬件系统;

Dover Microsystems:总部位于美国Massachusetts,基于RISC-V架构的处理器提供网络安全解决方案;

Microsemi:Microchip Technology的子公司,其基于RISC-V架构设计的PolarFire系列SoC可为物联网设备提供低功耗、灵活的解决方案,并提供了RISC-V全套软件产品。

GreenWaves Technologies:总部位于法国格勒诺布尔,是最早的RISC-V芯片提供商。2018年时,GreenWaves Technologies便发布了基于RISC-V架构的八核GAP8处理器。

当然,最知名的莫过于SiFive。SiFive总部位于旧金山,是全球最早的RISC-V公司之一,在2015年时,该公司便发布了基于RISC-V架构的处理器内核,此后该公司又发布了U54-MC Coreplex、HiFive Unmatched等产品。

如今,SiFive估值已达到5亿美元。令其名声大噪的,莫过于近日的传闻,英特尔计划以20亿美元收购SiFive,能被x86架构龙头——英特尔以三倍的溢价值收购,足以证明SiFive的实力,更证明着RISC-V架构的光明未来。

备受中国关注的RISC-V架构

受中兴、华为事件、中美贸易战等因素影响,比起国外,国内对RISC-V架构的关注更为“疯狂”。如RISC-V基金会中,阿里、华为、紫光展锐均为最高级别会员。

2018年,中国RISC-V产业联盟(China RISC-V Industry Consortium (CRVIC))和上海市RISC-V专业委员会正式成立,吸引了国内65家知名半导体相关机构,包括IP设计服务、芯片、软件、系统应用领域的中国知名企业,众多院校、科研院所以及投资机构。

国内也有多家企业投入RISC-V架构的建设浪潮,既包括原有半导体相关厂商开展RISC-V的研发,又诞生了多家RISC-V架构创企。

如阿里旗下的平头哥半导体公司,于2019年发布首款基于RISC-V架构的CP玄铁910,面向5G、人工智能、自动驾驶等领域。华米科技也在过去两年基于RISC-V架构陆续发布了“黄山一号”、“黄山二号”。

核芯互联则是一家成立于2017年的RISC-V架构创企,如今已正式发布基于32位RISC-V内核的嵌入式MCU,主打性能功能比以及稳定性,适用于家电、工控领域以及物联网等场景。

芯来科技是另一家RISC-V架构创企,是专业的RISC-V处理器IP和芯片解决方案公司。自2018年成立以来,芯来科技凝聚了一支本土经验丰富的处理器研发团队,从零开始全自主相继研发推出了N100、N200、N300、N/NX/UX600、N/NX/UX900等系列产品,覆盖从低功耗到高性能的各种场景需求。

6月21日,芯来科技宣布完成新一轮融资,这也是芯来科技在一年内连续获得的第三次资本加持,累计融资数亿元人民币。

结语

信创大背景下,RISC-V架构的出现以及备受中国推崇似乎缓解了中国“芯痛”:其是开源的,不必担心受制于人;其是免费的,对IP设计企业而言减少了高昂的授权费;其是适应物联网时代的,精简,可扩展,功耗比优异。也正是这些特性,RISC-V在2017年时便被印度确定为国家指令集。

虽然看上去一片大好,但要想RISC-V架构真正成为中国国家架构,仍面临着重重难关,既需要政策的引领指导,更需要RISC-V架构上下游企业的齐心协力,共筑生态。切记:不可蜂拥而至,分工明确才能避免重复造轮子。

版权声明:凡本网注明”来源:中国软件网”的所有作品,版权均属于中国软件网或昆仑海比(北京)信息技术有限公司,未经本网书面授权,不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。任何行业、传播媒体转载、摘编中国软件网刊登、发布的产品信息及新闻文章,必须按有关规定向本网站载明的相应著作权人支付报酬并在其网站上注明真实作者和真实出处,且转载、摘编不得超过本网站刊登、转载该信息的范围;未经本网站的明确书面许可,任何人不得复制或在非本网站所属的服务器上做镜像。本网书面授权使用作品的,应在授权范围内使用,并按双方协议注明作品来源。违反上述声明者,昆仑海比(北京)信息技术有限公司将追究其相关法律责任。

 

广告
责任编辑: 4126TJ

责任编辑: 4126TJ
人家也是有底线的啦~
广告