倪光南院士：RISC-V是“中國芯”掌握主動(dòng)權(quán)的重要機(jī)遇

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2022-11-09 13:03:28 854

在2022 RISC-V中國峰會(huì)上，阿里平頭哥發(fā)布*高性能RISC-V芯片平臺(tái)“無劍600”及SoC原型“曳影1520”。中科院院士、計(jì)算機(jī)專家倪光南表示，RISC-V將發(fā)展為*主流CPU架構(gòu)之一，是我國芯片產(chǎn)業(yè)掌握主動(dòng)權(quán)的重要機(jī)遇。

近年來，RISC-V正從碎片化、定制化的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，向移動(dòng)設(shè)備、HPC、服務(wù)器等高性能計(jì)算領(lǐng)域滲透。在國內(nèi)外均有不少企業(yè)已發(fā)布了可量產(chǎn)的高性能RISC-V芯片。

倪光南指出，未來RISC-V很可能發(fā)展成為*主流CPU之一，從而在CPU領(lǐng)域形成與英特爾x86、ARM三分天下的格局。有數(shù)據(jù)顯示，到2025年，采用RISC-V架構(gòu)的芯片數(shù)量將增至624億顆。

據(jù)了解，RISC-V處理器目前主要在微控制器、手機(jī)周邊、智能家電、工業(yè)控制、汽車電子、智能電網(wǎng)，辦公自動(dòng)化等中低端IoT領(lǐng)域得到應(yīng)用。高性能是下階段需要突破的方向。而要進(jìn)入CPU服務(wù)器主流領(lǐng)域，依然還要較長的路要走。

RISC-V迎來發(fā)展機(jī)遇

多位業(yè)內(nèi)人士告訴《科創(chuàng)板日報(bào)》，芯片架構(gòu)就好比一棟大樓的地基，沒有地基的支持，芯片設(shè)計(jì)就好比空中樓閣。所以芯片設(shè)計(jì)廠商會(huì)根據(jù)各自的需求,選擇芯片架構(gòu)。

從芯片發(fā)展沿革看，近十幾年來，移動(dòng)終端選擇ARM，PC端選擇X86，這兩大架構(gòu)壟斷了全球芯片架構(gòu)市場，對應(yīng)的生態(tài)十分龐大。但從最新趨勢看，MIPS、RISC-V架構(gòu)等新架構(gòu)也正在興起。

作為新興的開源指令集架構(gòu)，RISC-V近年來備受業(yè)內(nèi)矚目。

2018年7月，上海首度宣布將RISC-V列入政府產(chǎn)業(yè)扶持對象，成為國內(nèi)*個(gè)發(fā)力RISC-V的城市。同年10月和11月，中國 RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與中國開放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟相繼成立。

據(jù)了解，前者的成員單位已超過140家，吸引了晶晨股份、芯原股份、全志科技、樂鑫科技等上市公司，以及芯來科技、賽昉科技等創(chuàng)業(yè)公司紛紛加入。

后者則由中國工程院院士倪光南領(lǐng)銜，吸引了包括阿里巴巴、中芯國際、紫光展銳、北大清華、紫光國微在內(nèi)的企業(yè)成員。一直以來，倪光南院士都十分看好RISC-V架構(gòu)。RISC-V是目前全球三大主要CPU指令集之一。與ARM和X86相比，RISC-V是開源指令集，允許任何人設(shè)計(jì)制造芯片，并且免版稅，這意味著公司可以采用設(shè)計(jì)而無需支付許可費(fèi)。

有業(yè)內(nèi)人士告訴記者，RISC-V的機(jī)會(huì)在于當(dāng)下AIoT時(shí)代萬物互聯(lián)的浪潮。“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對定制化、低功耗、低成本、靈活性的行業(yè)需求，讓 RISC-V有可能成為繼英特爾 X86、ARM后的下一代廣泛應(yīng)用的CPU架構(gòu)。”

2022 RISC-V中國峰會(huì)*、平頭哥半導(dǎo)體副總裁孟建熠在接受《科創(chuàng)板日報(bào)》采訪時(shí)表示，RISC-V的優(yōu)勢主要在于硬件開源、定制化、價(jià)格更低，讓芯片更普惠、更透明。當(dāng)下，RISC-V芯片主要應(yīng)用于機(jī)器視覺、工業(yè)控制、車載終端、移動(dòng)通信、多媒體和無線接入等物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)領(lǐng)域。比如，天貓精靈中就有搭載RISC-V架構(gòu)的玄鐵處理器。

RISC-V正走向高性能應(yīng)用

孟建熠向《科創(chuàng)板日報(bào)》記者介紹，這次無劍600的發(fā)布，正是希望推動(dòng)更多的RISC-V芯片進(jìn)入高性能應(yīng)用場景。

作為高性能RISC-V異構(gòu)芯片的軟硬件全棧平臺(tái)，開發(fā)者和廠商可基于無劍600定制高性能RISC-V芯片，并降低芯片開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)，縮短研發(fā)周期。

目前，基于該平臺(tái)的首顆SoC原型芯片曳影1520，采用4核高性能玄鐵RISC-V處理器C910，最高主頻達(dá)2.5GHz，最高吞吐率4266MT，AI算力達(dá)4TOPs，已兼容龍蜥Linux操作系統(tǒng)，并支持運(yùn)行FireFox瀏覽器、Libre Office等大型桌面級軟件，可覆蓋邊緣計(jì)算、人工智能、圖像識別、多媒體等場景。

《科創(chuàng)板日報(bào)》記者留意到，已有不少巨頭和初創(chuàng)企業(yè)在試水RISC-V芯片用于高性能場景。

比如賽昉科技在8月23日發(fā)布了一款量產(chǎn)高性能RISC-V多媒體處理器JH7110；躍昉科技也在8月16日宣布將在今年底量產(chǎn)12nm RISC-V SoC芯片NB2，其定位于高端工業(yè)級應(yīng)用。而在國際市場，Si-Five公司此前推出了面向數(shù)據(jù)中心的64位RISC-V核心“U”系列，并發(fā)布了高性能計(jì)算處理器P650。

中科院計(jì)算機(jī)所研究員包云崗認(rèn)為：“高性能是RISC-V下階段需要突破的技術(shù)方向。平頭哥的無劍600平臺(tái)及量產(chǎn)芯片，證明了RISC-V架構(gòu)完全能夠勝任更高性能的商用場景，今后在這個(gè)平臺(tái)必定會(huì)涌現(xiàn)出更多高性能RISC-V芯片。RISC-V正從IoT終端走向邊緣側(cè)和云端，未來在數(shù)據(jù)中心場景的潛力同樣巨大。”

中科院軟件所PLCT實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目總監(jiān)吳偉則相信，在未來五到十年之內(nèi)，RISC-V會(huì)和X86、Arm一起成為三大CPU主流架構(gòu)。

“這個(gè)過程并非自然發(fā)生，而是需要全球軟件及硬件開發(fā)者的共同努力，有一個(gè)漫長艱苦的爬坡期。”

軟硬件生態(tài)尚待成熟

當(dāng)前，RISC-V架構(gòu)面臨應(yīng)用碎片化、開發(fā)效率低、軟硬件適配難等問題，其整個(gè)生態(tài)還遠(yuǎn)未成熟。

對于正在上升期的RISC-V架構(gòu)技術(shù)而言，只有更多的開發(fā)者和企業(yè)使用，才能共同推進(jìn)生態(tài)進(jìn)步，讓這一技術(shù)在芯片和操作系統(tǒng)等軟硬件層面發(fā)展起來。

孟建熠指出，RISC-V的發(fā)展最需要的是生態(tài)支持和培育。相比傳統(tǒng)芯片架構(gòu)，RISC-V生態(tài)的配套軟硬件及工具仍然較為稀缺，這極大地限制了開發(fā)者在RISC-V生態(tài)上的創(chuàng)新。

中科創(chuàng)星董事總經(jīng)理張思申對《科創(chuàng)板日報(bào)》記者分析，技術(shù)并不是主要門檻，主要差距在軟件生態(tài)的完善。

“在成熟的生態(tài)里，RISC-V短期內(nèi)很難撼動(dòng)X86、ARM的地位。但在一些新的、特殊的領(lǐng)域，RISC-V有應(yīng)用的空間，比如無歷史應(yīng)用負(fù)擔(dān)的AIoT，無外部交互需求專用SOC，無生態(tài)依賴的MCU，有自主可控要求的特殊領(lǐng)域等等。但要逐步過渡到CPU服務(wù)器主流領(lǐng)域，預(yù)估這個(gè)過程相對較長。”（文章來源：財(cái)聯(lián)社）

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