RISC-V將主導未來計算?

張心怡

近期，KISC-V領導廠商SiFive宣布完成6450萬美元D輪融資，高通成為新晉投資方，英特爾、西部數據、海力士等企業也是SiFive的支持者。

幾天前，中國的智能穿戴廠商華米科技發布夏季系列新產品，這些新產品的“智能芯”是基于RISC-V的黃山1號人工智能芯片，并宣布相比Arm Cottex-M4架構處理器運算效率高出38%。

此外，圖靈獎得主大衛·帕特森近期宣布將依托清華大學-伯克利深圳學院建設RJSC-V國際開源實驗窒，希望以非商業性的開源運動帶動KISC-V全球化，形成新的CPU生態體系。

KISC-V為何如此受青睞？哪些領域會率先布局？

ARM需要一個競爭對手？

KISC-V于2010年問世，2014年正式發布第一版用戶手冊，從2015年KISC-V基金會成立至今的第二個四年，RISC-V基金會已經吸納了包括英偉達、谷歌、高通、三星、IBM、索尼、阿里巴巴、華為、臺積電等企業，以及Berkeley At-chitecture Research、中科院計算所等機構在內的235家會員單位。

賽迪顧問集成電路產業研究中心高級分析師陳躍楠向《中國電子報》記者指出，相比ARM、X86等傳統架構，KISC-V指令集篇幅精簡，且明確區分了用戶和特權指令子集、核心基礎指令集和標準可擴展指令子集，支持針對特定場景的開發，預留了大量編碼空間，兼顧普適性、可擴展性和專業性需求。

集邦咨詢（TrenaForce）分析師姚嘉洋也向《中國電子報》記者表示，KISC-V指令集發展以開源方式為主，任何人或廠商皆可以在基本的指令集上，進一步建構屬于符合市場所需的指令集。由于開源，社群之間可以互通有無，對于RSIC-V社群形成更多貢獻，有助于技術上的長足發展。

作為ARM架構的追隨者，高通對于RISC-V的投資引發業界各方強烈關注。陳躍楠向記者表示，KISC-V精簡、方便模塊化調用、可擴展的優勢，良好地契合了工控、可穿戴、智能終端等物聯網及嵌入式應用的需求。隨著5G商用步伐加快，物聯網和嵌入式應用迎來新的發展契機，KISC-V在以上領域的應用潛力，是吸引高通投資的重要原因。另一方面，AKM架構壟斷性較高，投資KISC-V不失為高通防范ARM風險、尋求多元化的手段。

姚嘉洋指出，高通在64位元指令集架構方面有相當多的著墨，RISC-V與高通目前在產品開發上的基本路線一致，高通有機會將過去在Arm所累積的經驗轉移到SiFive方案上，打造更為多元豐富的產品線。此外，回顧過去近十年來的行動運算市場，不論是MIPS架構還是英特爾都未能在移動市場崛起，演變成ARM一家獨大的情況。從產業良性發展的角度來看，ARM需要一個競爭對手。高通選擇SiFive，對于支撐SiFive的長期運營，具有標志性意義。

RISC-V產品化開始落地

雖然產業生態還無法與ARM、X86比肩，但RISC-V的產品化已經開始從概念逐漸走向落地。

在IP、工具、架構層面，基于KISC-V的解決方案日益豐富。SiFive推出了用于MCU、邊緣計算、AI、物聯網的32位IP核，面向存儲、AR/vR、機器學習的64位IP核，面向Linux、數據中心、網絡基帶的64位多核心應用處理器，以及適用于不同操作系統的SDK和工具鏈，還推出了RISC-V開發板。

西部數據在今年早些時侯發布了基于RISC-V指令集的通用架構SweKV和SweKV指令集模擬器，第三方可以在芯片核心設計中免費使用。SiFive CEO Naveed Sher-warn指出，西部數據正在將年出貨量十萬顆芯片的產線轉向KISC-V方案，并計劃未來幾年將出貨量擴大一倍。

在MoT領域，阿里巴巴旗下中天微推出了基于KISC-V的C-SKY指令架構，并于去年發布了32位低功耗處理器，可配置TEE引擎，支持物聯網安全功能。

在消費級市場，華米基于RISC-V開發的可穿戴處理器黃山1號已經量產并隨智能手表問世。根據華米發布的數據，黃山1號相比Arm-cortex-M4內核處理器運算效率高出38%。華米科技認為RISC-V簡潔、高效、低功耗、開放，是適合lot時代的處理器。

芯謀研究首席分析師顧文軍對《中國電子報》記者表示，KISC-V的落地集中在兩個領域：一是IoT（也就是MCU），該領域是相對分散的市場，ARM沒有壟斷地位，加上ARM斷供的危險和成本的考慮，一些廠家考慮切換到KISC-V方案;二是SoC的控制核，例如英偉達計劃用RISC-V替代MCU芯片Falcon，部分SSD控制芯片廠商計劃將ARM核換成KISC-V，新興的AI廠商在SoC中用RISC-V做控制核。

他認為，RISC-V最有希望的領域是未來的創新架構，例如促進新的加速DSA的誕生。陳躍楠也指出，KISC-V將以物聯網為橋梁，延伸到邊緣計算、嵌入式設備，最終進入更廣泛的基礎終端計算。

RISC-V尚處于產業早期階段

PdSC-V有諸多企業背書，又以開源特性降低企業采用門檻，被視為新一代處理器架構的有力侯選。但KISC-V尚處于產業早期階段，需要產學研用的協同推進，補齊人才、市場和生態短板。

陳躍楠向記者表示，作為新技術，RISC-V缺乏人才儲備、產品認證標準以及傳統架構在產品、用戶、解決方案方面的長期積累。要構建產業生態，需加強對KISC-V工程師的培養，加快構建KISC-V認證體系，加快產品落地過程，營造良好的市場環境。顧文軍也表示，RISC-V的發展需要人才和軟件生態的積累。目前RISC-V的軟件生態并沒有缺失關鍵部分，但還是需要廣大嵌入式工程師逐步熟悉、相信KISC-V。

在此基礎上，KISC-V的發展還需要產業鏈各個節點的協同努力。姚嘉洋認為，RISC-V要發展產業規模，需要晶圓代工、EDA、第三方軟件供應商等從業者的共同支持。晶片廠商能否提供平臺轉換的相關工具，讓客戶順利從Arm平臺轉換到RISC-V平臺，將是構建產業規模的關鍵。