摘要:從政策層面來說,要實現(xiàn)國產(chǎn)RISC-V自主可控發(fā)展,必須完善扶持機制,否則將舉步維艱。從企業(yè)自身來說要做到三點,一是,不能以盈利為目的進行RISC-V IP核的開發(fā),否則只會適得其反;二是,一定要以市場為導(dǎo)向,找準自己的市場定位和客戶群,且在IP核開發(fā)時就跟市場銜接好;三是趕緊行動,如果等上個三五年,就真的難有機會了。
目前,全球微處理器指令集架構(gòu)被Arm和Intel X86壟斷。RISC-V指令集的橫空出世,有可能打破這一格局,并給大陸處理器IP帶來“自主可控”的發(fā)展契機。然而,美國和臺灣RISC-V指令集IP已開始商用,大陸廠商為何遲遲不動?如何才能跟上節(jié)奏?
Arm和X86壟斷成型,RISC-V以“開源”制勝
在探討本土廠商如何發(fā)展RISC-V之前,先了解一下什么是RISC-V指令集,相比Arm和Intel X86,RISC-V有哪些自己的優(yōu)勢。
微處理器指令集架構(gòu)(ISA)是溝通軟硬件運算之間的橋梁,是處理器的靈魂,它包括復(fù)雜指令集運算(CISC)、精簡指令集運算(RISC)、顯式并行指令集運算(EPIC)和超長指令字指令集運算(VLIW)四個種類。
其中Intel X86屬于CISC復(fù)雜指令集架構(gòu),ARM屬于RISC精簡指令集架構(gòu),RISC-V與Arm同宗同源,也屬于RISC架構(gòu),因其是RISC的第五個版本,故稱為RISC-V(five)。
自RlSC-V 2010年在伯克利大學(xué)誕生以來,業(yè)界出現(xiàn)最多的一個聲音就是,RISC-V可能改變現(xiàn)有的由Arm和Intel X86主導(dǎo)的處理器架構(gòu)競爭格局,尤其將會對Arm在消費類、IOT等嵌入式市場造成沖擊。今年6月,Arm還建立專門的網(wǎng)站riscv-basics.com對RISC-V從“成本、生態(tài)系統(tǒng)、碎片化風(fēng)險、安全性和設(shè)計保證”五個方面進行攻擊,彰顯出Arm對RISC-V這個潛在對手的高度重視。
Arm和Intel X86指令集與RISC-V指令集大PK
相比Intel X86和Arm架構(gòu),RISC-V究竟有哪些競爭優(yōu)勢呢?首先是功能優(yōu)勢:(1)RISC-V架構(gòu)的篇幅很短,不用背負向后兼容的歷史包袱;(2)模塊化的靈活設(shè)計,RISC-V可根據(jù)特定應(yīng)用場景對指令集進行裁剪或修改;(3)RISC-V支持可擴展定制指令;(4)RISC-V硬件設(shè)計與編譯器實現(xiàn)起來非常簡單。
其次是開源的優(yōu)勢,也是RISC-V進攻Arm的核心武器。作為RISC-V基金會成員,高云半導(dǎo)體接受集微網(wǎng)采訪時表示,任何公司和個人不需任何費用就可以自由使用RISC-V,不像ARM指令集需要支付高昂授權(quán)費,也不像英特爾不開放內(nèi)核,只允許用戶基于微處理器進行應(yīng)用開發(fā)。高云表示,RISC-V的開源會大大降低指令集修改和定制的門檻,在實現(xiàn)芯片差異化設(shè)計的同時降低成本,對本土發(fā)展自主可控處理器、擺脫國外壟斷有著十分重要的意義。
美國和臺灣正積極布署,大陸企業(yè)卻仍在觀望
如上所述,RISC-V開源的特性、極簡的架構(gòu)與模塊化哲學(xué),將給開發(fā)者帶來極大的便利。然而,相比Arm和Intel X86,RISC-V也有自身的短板——生態(tài)不完善。
2016年成立的RISC-V基金會吸引了IBM、NXP、西部數(shù)據(jù)、英偉達、高通、三星、谷歌、特斯拉、華為、中天微、中興微、阿里、高云、中科院計算所等國內(nèi)外150多家企業(yè)與科研機構(gòu)的加入,但真正宣布基于RISC-V指令集開發(fā)IP核的企業(yè)仍是鳳毛麟角。而在這極少數(shù)的企業(yè)當中,大陸企業(yè)又明顯少于美國和臺灣企業(yè),更多仍處于觀望狀態(tài)。
芯來科技創(chuàng)始人曾公開發(fā)表感慨:“我們總是談追趕這個追趕那個,但是一個新的技術(shù)出現(xiàn),卻又視而不見,眼看著又要錯過一個時代,以后又要談追趕了。”他坦言自己是在“心急如焚”的前提下創(chuàng)辦的芯來科技,為的就是不輸在起跑線上。
大陸某RISC-V科研機構(gòu)也不無憂心地表示,美國和臺灣已有不少企業(yè)基于RISC-V開發(fā)出IP核甚至實現(xiàn)了商用,本土企業(yè)如果還處于觀望階段,若再等個幾年,黃花菜都涼了。
記者在采訪中對大陸RISC-V發(fā)展遲緩的原因進行了探尋,生態(tài)問題仍是當前最大的瓶頸,而隱藏于生態(tài)問題背后的“人才、資金和政策”不愿青睞RISC-V,才是本土發(fā)展RISC-V落后的根本因素。
人才方面,目前軟硬件開發(fā)者皆基于成熟的Arm架構(gòu)開發(fā),要聚集一群有志于開發(fā)RISC-V指令集的人才并不容易;資金方面,開發(fā)一款中等量級的成熟的CPU IP核,每年至少要投資500萬人民幣,因RISC-V發(fā)展處于起步階段,生態(tài)尚不完善,投入產(chǎn)出不成正比,很多企業(yè)甚至擔(dān)心投入的錢打了水漂。
美國和臺灣公司就無此顧慮嗎?美國公司處于產(chǎn)業(yè)鏈的高端環(huán)節(jié),產(chǎn)品利潤較高,資本投入的壓力比國內(nèi)企業(yè)小。同時,社會資本的青睞也對美國企業(yè)開發(fā)RISC-V指令集提供了助力,如SiFive 5月就完成了5060萬美元的C輪融資,參與此輪融資的公司還包括中國小米(Xiaomi)旗下的華米科技(Huami)。
“臺灣Andes本身也是賠錢的,但臺灣政府非常支持它并有一定資金投入,即便沒有客戶也支持它們做開發(fā)。同時,為了打破ARM的架構(gòu)壟斷,臺灣企業(yè)還自發(fā)組織籌集資金,支持當?shù)豂P公司開發(fā)RISC-V指令集IP,共同促進RISC-V生態(tài)的建設(shè)。”大陸某RISC-V科研機構(gòu)說。
相比之下,目前大陸只有上海市經(jīng)信委出臺了文件,表示如果企業(yè)基于RISC-V指令集架構(gòu)開發(fā)的產(chǎn)品是32位及以上的處理器芯片,且所用內(nèi)核擁有國產(chǎn)自主知識產(chǎn)權(quán),銷售額達到1000萬元以上,便可獲得一定的資金獎勵。眾所周知,如今RISC-V開發(fā)還處于草莽階段,銷售額達到1000萬元可謂天方夜譚。除此,因看不到盈利效應(yīng),也難吸引社會資本的加入。
這個局如何破?受訪人表示,從政策層面來說,要實現(xiàn)國產(chǎn)RISC-V自主可控發(fā)展,必須完善扶持機制,否則將舉步維艱。從企業(yè)自身來說要做到三點,一是,不能以盈利為目的進行RISC-V IP核的開發(fā),否則只會適得其反;二是,一定要以市場為導(dǎo)向,找準自己的市場定位和客戶群,且在IP核開發(fā)時就跟市場銜接好;三是趕緊行動,如果再等上個三五年,就真的難有機會了。
該受訪人還指出,生態(tài)建設(shè)非一蹴而就,當務(wù)之急,類美國西部數(shù)據(jù)的閉環(huán)模式值得大陸公司借鑒。“西數(shù)之所以宣布其全部產(chǎn)品都基于RISC-V做開發(fā),就在于它是一個封閉的環(huán)境,開發(fā)的IP不是賣給第三方,而是用在自己的硬盤控制器上,解決了生態(tài)不完善的難題。大陸華為、中興等系統(tǒng)商已經(jīng)具備這個實力,如基于RISC-V開發(fā)一款通信設(shè)備的專用芯片,加上自己開發(fā)的軟件,可在內(nèi)部形成一個生態(tài)閉環(huán)。”
除此,國內(nèi)CPU公司如飛騰、龍芯和君正,IP公司如國芯、中天微,FPGA公司高云等,均有基于RISC-V指令集做IP核開發(fā)的先天條件,本土也需要涌現(xiàn)出一批這樣的企業(yè)做好帶頭作用。不過,在政策推動和扶持機制上,有人不無擔(dān)心地提出,政府曾對多家國產(chǎn)CPU企業(yè)進行了投資,如今還沒收回成本,是否還會再投RISC-V呢?
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