作為移動(dòng)終端和嵌入式系統(tǒng)最主流的指令集架構(gòu)，Arm的重要性不言自明。這也是為什么軟銀出售Arm的決定，會(huì)引起業(yè)界對(duì)于Arm技術(shù)的中立性和業(yè)務(wù)模式是否生變的強(qiáng)烈擔(dān)憂。在Arm前景不定的情況下，RISC-V架構(gòu)再度引起各方重視。作為國(guó)際社會(huì)共同研發(fā)的開(kāi)源架構(gòu)，RISC-V能否挑起大梁，構(gòu)建比肩Arm的主流生態(tài)？面對(duì)RISC-V這條備受期待的新賽道，我國(guó)企業(yè)該如何搶抓先機(jī)，構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)力？

Arm前景未定 RISC-V再引關(guān)注

“中立性”是Arm的立身之本。作為一家以半導(dǎo)體IP授權(quán)為核心的企業(yè)，Arm只授權(quán)芯片設(shè)計(jì)方案，不生產(chǎn)或銷售任何芯片的商業(yè)模式。與臺(tái)積電一樣，Arm與芯片公司不存在任何競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，因而可以將技術(shù)賣給任何公司。憑借開(kāi)放、靈活的輕資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式，Arm架構(gòu)在移動(dòng)處理器和嵌入式處理器市場(chǎng)大行其道，占據(jù)了移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備90%以上的市場(chǎng)份額。

而軟銀的出售，將Arm推向拐點(diǎn)。據(jù)外媒報(bào)道，英偉達(dá)已經(jīng)就Arm收購(gòu)一事與軟銀進(jìn)行談判。與風(fēng)投公司軟銀不同，英偉達(dá)是半導(dǎo)體公司，這意味著Arm大部分授權(quán)方都是英偉達(dá)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。如果Arm變成英偉達(dá)的一部分，能否繼續(xù)堅(jiān)守技術(shù)中立，讓“母公司”與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手享受同等的技術(shù)服務(wù)，就要打一個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。同樣值得注意的是，英偉達(dá)的收購(gòu)會(huì)將Arm變成美國(guó)公司的資產(chǎn)，因此，Arm作為唯一“非美國(guó)主流計(jì)算平臺(tái)”的優(yōu)勢(shì)將蕩然無(wú)存，加重Arm客戶對(duì)于地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂。

Arm聯(lián)合創(chuàng)始人Hermann Hauser表示，將Arm出售給英偉達(dá)是“一場(chǎng)災(zāi)難”，會(huì)迫使許多授權(quán)方尋求Arm的替代方案，希望軟銀考慮讓Arm上市或者出售給與半導(dǎo)體無(wú)關(guān)的第三方。

在Arm的替代方案里，條件最成熟且最被看好的選項(xiàng)，就是與Arm同為RISC指令集架構(gòu)的RISC-V。雖然問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但RISC-V基金會(huì)已經(jīng)吸納了包括英偉達(dá)、谷歌、高通、三星、IBM、索尼、阿里巴巴、華為、臺(tái)積電等三百多家會(huì)員，受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。

“在復(fù)雜國(guó)際形勢(shì)下，考慮到以往瑞士對(duì)開(kāi)源技術(shù)、軟件和協(xié)作支持力度較大，且地緣政治破壞風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低，RISC-V基金會(huì)已將總部遷往瑞士，體現(xiàn)出中立姿態(tài)。” 賽迪智庫(kù)集成電路研究所高級(jí)分析師種丹丹向《中國(guó)電子報(bào)》表示，“在主流指令集X86閉源、Arm授權(quán)費(fèi)用昂貴的背景下，開(kāi)源的RISC-V指令集，專攻物聯(lián)網(wǎng)等新興市場(chǎng)，與X86、Arm等生態(tài)形成錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)，是打破當(dāng)前處理器壟斷局面的潛在力量。”

RISC-V潛力可觀 軟件生態(tài)逐步突破

新興市場(chǎng)呼喚新型計(jì)算架構(gòu)，Arm如此，RISC-V亦然。如果說(shuō)Arm架構(gòu)崛起于PC時(shí)代走向移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代就是RISC-V成長(zhǎng)的土壤。

芯來(lái)科技戰(zhàn)略總監(jiān)李玨向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，相對(duì)于Arm，更加精簡(jiǎn)、靈活、模塊化的RISC-V能更好地滿足物聯(lián)網(wǎng)、AI等應(yīng)用的差異化需求。一方面，RISC-V可以像樂(lè)高一樣，根據(jù)用戶需求拼搭出不同的專業(yè)處理器。用戶可以刪減不需要的指令，以最精簡(jiǎn)的方式實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的執(zhí)行效率，并通過(guò)接口拓展功能模塊，滿足特定應(yīng)用的計(jì)算需求。另一方面，RISC-V作為國(guó)際認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，不受任何單一公司的擺布。只要企業(yè)、機(jī)構(gòu)依照標(biāo)準(zhǔn)去開(kāi)發(fā)硬件、核心、編譯器以及上層的操作系統(tǒng)移植，就能實(shí)現(xiàn)軟硬件的協(xié)同匹配。這意味著客戶可以選擇多家RISC-V的IP、核心或者軟件工具，并方便地進(jìn)行切換。

“為了避免碎片化，Arm架構(gòu)的指令是不支持刪減的。用戶只能獲取Arm的無(wú)差別標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，無(wú)法針對(duì)特定需求定制差異化產(chǎn)品。而RISC-V具有靈活的擴(kuò)展定制屬性，能通過(guò)擴(kuò)展接口將用戶設(shè)計(jì)的硬件模塊無(wú)縫集成到CPU內(nèi)核，相比Arm架構(gòu)更加靈活。”李玨說(shuō)。

但是，RISC-V要成為與Arm比肩甚至替代Arm的架構(gòu)，就必須將觸角延伸到高性能芯片領(lǐng)域。李玨向記者指出，對(duì)于高性能芯片，RISC-V在技術(shù)上并沒(méi)有障礙，最大的掣肘是操作系統(tǒng)、算法庫(kù)等軟件生態(tài)的支持。

以PC及服務(wù)器架構(gòu)霸主英特爾和移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)王者Arm為例，兩者之所以在各自領(lǐng)域取得絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，離不開(kāi)與操作系統(tǒng)的結(jié)盟。X86有微軟支持的“Wintel”聯(lián)盟，Arm有安卓支持的“AA”聯(lián)盟，而RISC-V并沒(méi)有統(tǒng)一的操作系統(tǒng)。

“RISC-V需要從核的自主可控走向軟生態(tài)的繁榮共享。我們已經(jīng)將IP與國(guó)內(nèi)外的主流物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)公司進(jìn)行匹配。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口開(kāi)放硬件指標(biāo)，讓對(duì)方在版本更新時(shí)將同步支持我們的內(nèi)核組件。”李玨表示，“RISC-V要進(jìn)入手機(jī)終端領(lǐng)域，需要安卓或iOS的支持，目前谷歌也加入了RISC-V的基金會(huì)，但是還沒(méi)有針對(duì)RISC-V在安卓版本上的支持。如果能與安卓或iOS進(jìn)行匹配，那么對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，采用Arm架構(gòu)或RISC-V架構(gòu)在使用體驗(yàn)上沒(méi)有明顯差異。”

RISC-V盤(pán)活IC創(chuàng)新 如何搶抓機(jī)遇

當(dāng)前，RISC-V主要植根于新興市場(chǎng)，且尚未有壟斷企業(yè)出現(xiàn)，因此我國(guó)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)目前位于同一起跑線。李玨表示，RISC-V將盤(pán)活中國(guó)集成電路的創(chuàng)新活力。作為國(guó)際認(rèn)可的指令集架構(gòu)，RISC-V為從事IP、編譯器、鏈接器和操作系統(tǒng)研發(fā)的公司打開(kāi)了市場(chǎng)空間，讓更多中國(guó)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)有機(jī)會(huì)參與CPU的生態(tài)建設(shè)。

“從前，軟硬件開(kāi)發(fā)相關(guān)專業(yè)的人才，可能畢業(yè)后直接去大型公司從事Arm架構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)化和集成使用開(kāi)發(fā)，缺乏在CPU內(nèi)核領(lǐng)域的創(chuàng)新積累。如今，有些人才畢業(yè)之后直接利用RISC-V創(chuàng)業(yè)，這就帶活了集成電路產(chǎn)業(yè)鏈最上游的的人才積累。”李玨向記者表示，“同樣，利用RISC-V，中國(guó)做嵌入式操作系統(tǒng)的公司在跟隨及匹配國(guó)外的CPU架構(gòu)的同時(shí)，有機(jī)會(huì)在研發(fā)階段就與國(guó)內(nèi)CPU企業(yè)進(jìn)行軟硬件協(xié)同創(chuàng)新，做出更加針對(duì)本土市場(chǎng)、本土企業(yè)需求的產(chǎn)品，幫助本土客戶建立差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。從硬件產(chǎn)品到軟件工具，再到操作系統(tǒng)和應(yīng)用生態(tài)，RISC-V為我國(guó)企業(yè)帶來(lái)了很多創(chuàng)新機(jī)會(huì)。”

面向方興未艾的RISC-V市場(chǎng)，我國(guó)企業(yè)該如何利用新興架構(gòu)提升整體實(shí)力，在搶抓先機(jī)的同時(shí)構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)？對(duì)此，種丹丹提出了四點(diǎn)建議。一是廠商應(yīng)加快開(kāi)發(fā)RISC-V產(chǎn)業(yè)化成果，降低產(chǎn)品成本，并通過(guò)大量市場(chǎng)應(yīng)用持續(xù)檢驗(yàn);二是科研機(jī)構(gòu)保持對(duì)新興架構(gòu)技術(shù)的跟蹤研究，支持企業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化組織爭(zhēng)取參與RISC-V基金會(huì)規(guī)則制定;三是加快制定指令集知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)體系，確保行業(yè)開(kāi)發(fā)兼容產(chǎn)品;四是依托產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，引導(dǎo)上下游企業(yè)圍繞新興架構(gòu)形成虛擬IDM聯(lián)盟，吸引更多工具鏈、軟件和下游應(yīng)用廠商參與生態(tài)共建。

李玨表示，下游客戶要從原有的生態(tài)切換到RISC-V，需要付出一定的遷移學(xué)習(xí)成本，這也成為當(dāng)下RISC-V在普及時(shí)遇到的阻力之一。目前，各個(gè)RISC-V廠商采取追隨用戶習(xí)慣的策略，讓接口、編譯器、操作界面等軟環(huán)境盡量貼近長(zhǎng)期使用Arm架構(gòu)用戶的使用習(xí)慣。讓下游用戶更便捷甚至無(wú)縫切換到RISC-V架構(gòu)，那么RISC-V在下游的推廣會(huì)更加順暢，企業(yè)也會(huì)有更好的發(fā)展機(jī)會(huì)。

目前，RISC-V還處于熱身期。李玨指出，各類參與RISC-V架構(gòu)推動(dòng)的企業(yè)應(yīng)該共同把RISC-V的“蛋糕”做大，避免出現(xiàn)“價(jià)格戰(zhàn)”等低質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，人才儲(chǔ)備是現(xiàn)階段RISC-V產(chǎn)業(yè)的重要任務(wù)。例如，芯來(lái)科技在通過(guò)“一分錢(qián)計(jì)劃”降低RISC-V的使用門(mén)檻，并通過(guò)RVMCU社區(qū)、大學(xué)計(jì)劃等渠道，積極培育國(guó)內(nèi)RISC-V領(lǐng)域的學(xué)習(xí)生態(tài)以及新生工程師。

“我們正在加速人才儲(chǔ)備和技術(shù)研發(fā)速度，面向AI、汽車電子、安全應(yīng)用等領(lǐng)域規(guī)劃更多高性能且全國(guó)產(chǎn)的RISC-V方案。希望接下來(lái)能有更多優(yōu)質(zhì)工程師加入RISC-V產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)RISC-V更快落地，把開(kāi)發(fā)生態(tài)做大。”李玨說(shuō)。
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