距离与Arm一较高下，RISCV还有多远的路要走？

处理器内核领域已经被x86和Arm架构“统治”了太长时间&＃xff0c;对自主可控孜孜以求的中国半导体人一直在寻找突围机会&＃xff0c;从龙芯MIPS架构到申威Alpha架构&＃xff0c;努力始终不曾停止。而中美贸易摩擦的爆发&＃xff0c;尤其是华为禁令事件的发生&＃xff0c;让一切忽然之间变得更加迫切起来。在此背景下&＃xff0c;RISC-V带着中国“芯”自主可控的希望火遍全网。

集微网消息&＃xff0c;处理器内核领域已经被x86和Arm架构“统治”了太长时间&＃xff0c;对自主可控孜孜以求的中国半导体人一直在寻找突围机会&＃xff0c;从龙芯MIPS架构到申威Alpha架构&＃xff0c;努力始终不曾停止。而中美贸易摩擦的爆发&＃xff0c;尤其是华为禁令事件的发生&＃xff0c;让一切忽然之间变得更加迫切起来。在此背景下&＃xff0c;RISC-V带着中国“芯”自主可控的希望火遍全网。

然而&＃xff0c;与后发优势、精简、模块化、易实现、自定制指令扩展等预示着RISC-V未来前途无量描述同时进入人们视野的&＃xff0c;是软硬件生态不足、缺乏商业成功产品等不利现状。那么&＃xff0c;抛开复杂的外力影响&＃xff0c;仅从现有差距来看&＃xff0c;RISC-V距离与Arm一较高下还有多远&＃xff1f;有志于利用RISC-V架构实现变道超车的玩家又该从何处入手进行突破&＃xff1f;

全面“争锋”可能还需5-10年

从1978年英特尔8086诞生至今&＃xff0c;x86架构已经年过不惑。从1985年Arm1 Sample问世计算&＃xff0c;Arm架构也已走过35年光阴。与它们相比&＃xff0c;始于2010年的RISC-V年轻太多&＃xff0c;也稚嫩太多。据分析机构Semico Research预测&＃xff0c;到2025年&＃xff0c;市场将总共消费624亿个RISC-V CPU核心。而据Arm官方数据&＃xff0c;截至2019年10月&＃xff0c;Arm核的出货量已经超过1500亿。

尤其是&＃xff0c;在高端主控和高性能服务器CPU还没有应用范围广的成品。也就是说&＃xff0c;在诸如高端工业控制处理器、手机处理器、平板处理器、桌面级别CPU、服务器级别CPU等高端领域&＃xff0c;还没有基于RISC-V的通用型芯片。

“X86垄断、ARM太贵、RISC-V未来可堪大用”是RISC-V中国联盟理事长倪光南的观点&＃xff0c;但距离那个“未来”显然还有点距离。

RISC-V基金会官网显示&＃xff0c;目前该基金会有超过325个成员单位。RISC-V 基金会执行董事 Calista Redmond在集微网此前的采访中提到&＃xff0c;在中国该基金会有30位成员。而据Arm中国官方数据&＃xff0c;目前Arm在中国市场已拥有超过200家芯片设计类客户&＃xff0c;95&＃xff05;的中国芯片设计公司都推出了基于Arm架构的芯片。

核芯互联科技有限公司总经理胡康桥对集微网记者表示&＃xff1a;“当设计RISC-V芯片的厂家数量跟Arm在同一个数量级的时候&＃xff0c;才意味着生态可以跟Arm PK了。”如果要说距离那个“未来”的具体时间的话&＃xff0c;他估计需要5-10年。

从应用角度来看&＃xff0c;只有基于RISC-V架构的高性能移动终端或PC、服务器大范围投入市场&＃xff0c;并能运行Andriod、Windows等操作系统&＃xff0c;且有大量开发人员围绕在其中之际&＃xff0c;RISC-V架构才具备与Arm争锋之力。

生态仍处起步阶段

从现实来看&＃xff0c;RISC-V目前最大的短板在于基于这一架构的生态发展还处于初级阶段。

生态是个很庞大的概念&＃xff0c;所谓RISC-V的生态包括开放架构标准、硬件生态、工具链软件生态、应用软件生态等内容。其中&＃xff0c;硬件生态包括开源内核IP、开源SoC、商业IP等&＃xff1b;工具链软件生态包括编译器、汇编器、链接器、调试器等开源工具链和商业工具链&＃xff1b;应用软件生态就是操作系统、开发环境、应用软件等。

在这张RISC-V生态“拼图”上&＃xff0c;除了最核心的开放架构标准&＃xff0c;其余都需要从业者去完善。虽然正在完善这张“拼图”的玩家尚有一些&＃xff0c;如赛昉&＃xff08;SiFive&＃xff09;中国、芯来科技、平头哥、台湾晶心科技&＃xff08;Andes&＃xff09;等&＃xff0c;但整体而言生态发展还在起步阶段&＃xff0c;这对于RISC-V产品的研发、推广是极为不利的。

即使是不考虑自己开发IP核和工具链&＃xff0c;就基于开源IP、工具链的基础上做RISC-V芯片&＃xff0c;生态不成熟的影响也是巨大的。在胡康桥看来&＃xff0c;生态最重要的作用就是能让用户“快速上手”&＃xff0c;比如参考设计等&＃xff0c;即向智能门锁、手表、手环、电机控制、平衡车控制等特定市场打造的软硬件方案。

他举例说&＃xff1a;“比如我们向客户推广的时候&＃xff0c;客户可能第一时间就会问有没有参考方案。对于客户来说有了参考方案&＃xff0c;只需要略微修改就可以定制出自己的方案。”没有参考设计&＃xff0c;合作很难深入谈下去&＃xff0c;但目前而言&＃xff0c;拿出参考方案并不容易。

好消息是RISC-V的生态已在逐渐完善。使用RISC-V架构设计芯片的企业越来越多&＃xff0c;从硬件IP到软件工具链&＃xff0c;再到操作系统以及开发环境&＃xff0c;都为设计企业带来了更多的选择&＃xff0c;既有免费的开源版本&＃xff0c;也有稳定高效的商业版本。并且由于软硬部分都是基于同一套体系架构标准&＃xff0c;所以国内外很多公司和组织的技术演进、合作创新都在不断促进生态的完善。

高端定制化专用芯片突围

尽管差距很大&＃xff0c;但机会同样是存在的。而且&＃xff0c;机会并不在于RISC-V最为人津津乐道的特点——开源上&＃xff0c;而在于自主定制。

开源或闭源并不是一个改变竞争格局的关键因素&＃xff0c;商业上的成功才是。对于RISC-V和Arm来说&＃xff0c;RISC-V的开源特性可以为开发节省一部分经费&＃xff0c;如果把省掉的经费反哺给商家&＃xff0c;就是一大优势。但如果由于生态不成熟等原因&＃xff0c;导致商家后续需要更多投入&＃xff0c;那RISC-V的价格优势就不再是优势了。

而目前通用产品市场已大都被x86和Arm占领&＃xff0c;短期内很难杀入这个血海。因此&＃xff0c;胡康桥表示&＃xff0c;短期内核芯互联并不打算继续在通用型芯片上着力&＃xff0c;为了避免低端同质化竞争等问题&＃xff0c;核芯互联关于RISC-V的规划是往高端定制化专用型芯片发展&＃xff0c;用自己的方式去弥补RISC-V的一些缺陷。

具体而言&＃xff0c;胡康桥认为&＃xff1a;“RISC-V适合程序不用大改、不依赖生态、出货量又很大的细分市场&＃xff0c;例如智能手环、智能手表、电容笔、智能门锁、电子烟等领域。尤其适合想上探到芯片领域的下游产品厂家&＃xff0c;例如华米、西部数据、格兰仕等。”

在通用领域还需“长征”之际&＃xff0c;在专用芯片市场打开局面或是必由之路。

中关村科学城开源芯片源码创新中心&＃xff08;Beijing Open Source Silicon Innovation Center, BOSSIC&＃xff09;由海淀区政府、北京市科委、微芯研究院等单位共同发起&＃xff0c;旨在聚焦芯片研发源头创新&＃xff0c;布局全球标准&＃xff0c;打造高质量国际开源平台&＃xff0c;助力芯片人才培养&＃xff0c;营造海淀区“硬核”创新氛围&＃xff0c;推动国家芯片产业创新发展。