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2022年，躍昉科技、賽昉科技和阿里平頭哥相繼發(fā)布CPU主頻超過1.5GHz的基于RISC-V的高端應(yīng)用處理器，實(shí)現(xiàn)了RISC-V從IoT領(lǐng)域向邊緣計(jì)算領(lǐng)域的跨越，RISC-V的發(fā)展也進(jìn)入新階段。
這是RISC-V與ARM、x86三分天下雛形初具的階段，也是RISC-V開始面臨諸如碎片化和專利池等問題和挑戰(zhàn)的階段，正如雷峰網(wǎng)此前文章《RISC-V中國(guó)創(chuàng)世記》中所描述的“隨著RISC-V影響力逐步擴(kuò)大、x86、ARM等外部競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的關(guān)注和內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)的加劇，使得今天的RISC-V實(shí)際已經(jīng)進(jìn)入了青銅時(shí)代，此前的各種矛盾和爭(zhēng)議，也將在這一時(shí)期被放大和激化?！?/p>
2022年的冬天，我們?cè)谡務(wù)揜ISC-V的時(shí)候，我們?cè)谡務(wù)撌裁矗?/p>
在本周三舉辦的第二屆滴水湖中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇上，業(yè)界大咖對(duì)RISC-V的進(jìn)階之路展開討論，認(rèn)為在RISC-V 的應(yīng)用落地方面，無線連接芯片已經(jīng)可以完全落地，車用芯片已經(jīng)在路上，進(jìn)入數(shù)據(jù)中心會(huì)比進(jìn)入PC端時(shí)間更早，展望未來，AR將是RISC-V的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。
另外，在升級(jí)進(jìn)階的過程中，碎片化、軟件生態(tài)和專利是RISC-V需要解決的三大難題。
無線連接領(lǐng)域完全落地，RISC-V上車在路上
在此次論壇上，中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、芯原股份創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼總裁戴偉民作為圓桌論壇的主持人，讓現(xiàn)場(chǎng)觀眾投票選出目前RISC-V在哪些應(yīng)用領(lǐng)域或場(chǎng)景已經(jīng)可以完全落地。
投票結(jié)果顯示，無線連接芯片、多媒體處理芯片、工業(yè)控制芯片位居前三。
不過，在珠海昇生微電子CEO陽(yáng)昕看來，RISC-V在無線連接芯片、工業(yè)控制芯片和邊緣計(jì)算芯片這三個(gè)領(lǐng)域落地表現(xiàn)最好，生態(tài)建設(shè)是決定RISC-V落地程度的關(guān)鍵因素。
“藍(lán)牙、WiFi、NB-IoT等無線連接芯片對(duì)生態(tài)的訴求更弱，整個(gè)珠三角產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)出現(xiàn)很多基于RISC-V量產(chǎn)的企業(yè)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)完全落地。而DSP與RISC-V的結(jié)合在技術(shù)上是一個(gè)非常好的結(jié)合點(diǎn)，對(duì)工業(yè)控制芯片的落地有較大推動(dòng)力?！标?yáng)昕分析道。
“另外，邊緣計(jì)算的生態(tài)尚未成型，OS操作系統(tǒng)也尚未形成業(yè)界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各家芯片廠商以及應(yīng)用廠商的算法集依賴較大，在RISC-V的拓展性和差異化方面有優(yōu)勢(shì)，因此邊緣計(jì)算的落地程度在我心中排第三?！?/p>
無論是無線連接芯片還是工業(yè)控制芯片，中國(guó)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)不少取得成績(jī)的優(yōu)秀案例。
泰凌微首顆采用RISC-V內(nèi)核的芯片產(chǎn)品TLSR9可以支持主流的物聯(lián)網(wǎng)低功耗無線連接標(biāo)準(zhǔn)，自2021年量產(chǎn)推出之后，已經(jīng)累計(jì)出貨百萬片，廣泛應(yīng)用于包括無線音頻設(shè)備、可穿戴設(shè)備等各類智能終端產(chǎn)品。
芯昇科技也于2022年11月推出了全球首顆 RISC-V內(nèi)核架構(gòu)的 LTE-Cat1 SoC通信芯片CM8610，采用RISC-V內(nèi)核和22nm先進(jìn)工藝，集成射頻、PMU、modem，以及 AP，全面滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)2G轉(zhuǎn)4G的各種應(yīng)用場(chǎng)景需求。
中科昊芯基于RISC-V的DSP芯片Haawking-HX2000，其32位微處理器全部基于RISC-V 開放指令集架構(gòu)H28x，在處理、傳感和驅(qū)動(dòng)方面進(jìn)行了深度優(yōu)化，可顯著提高實(shí)時(shí)控制應(yīng)用中的閉環(huán)性能。目前已成功實(shí)現(xiàn)HXS320F2802X和HXS320F2803X兩個(gè)子系列量產(chǎn)，并向客戶穩(wěn)定供貨。
當(dāng)然，要與ARM和x86三分天下，在近兩年大熱的新能源汽車領(lǐng)域，RISC-V自然也不會(huì)缺席。中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員倪光南就曾公開表示，RISC-V能很好地滿足“需求定義軟件，軟件定義硬件”的時(shí)代需求，是智能網(wǎng)聯(lián)車芯片的理想選擇。
在國(guó)內(nèi)，已經(jīng)有不少芯片公司正在研發(fā)基于RISC-V 的車規(guī)級(jí)MCU。
于2022年3月成立的武漢二進(jìn)制半導(dǎo)體公司是其中之一，其副總經(jīng)理蔡敏就在此次論壇上表示，公司正在研發(fā)一款基于RISC-V架構(gòu)的車規(guī)級(jí)MCU芯片伏羲2360，主要應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、三電控制、ADAS、整車控制等領(lǐng)域，預(yù)計(jì)2024年12月正式推出。
芯來科技CEO彭劍英表示，無論RISC-V，還是ARM，對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言上車均處于起步階段，通過超長(zhǎng)的車規(guī)級(jí)認(rèn)證是第一道大關(guān)，而在智慧座艙領(lǐng)域，高通已經(jīng)建立起的平臺(tái)和生態(tài)護(hù)城河，新玩家面臨的挑戰(zhàn)巨大，RISC-V更是如是。
“不過在車載以太網(wǎng)，包括自動(dòng)駕駛或輔助駕駛ADAS等對(duì)軟件及生態(tài)依賴不太強(qiáng)的領(lǐng)域，RISC-V應(yīng)該會(huì)最先落地?！?/strong>彭劍英補(bǔ)充道。
從服務(wù)器向PC滲透，AR或?qū)⒊晌磥碇鲬?zhàn)場(chǎng)
對(duì)于CPU來說，服務(wù)器、PC以及智能手機(jī)才是更加龐大的市場(chǎng)，已經(jīng)在IoT領(lǐng)域打好基礎(chǔ)的RISC-V，將如何一步一步進(jìn)軍高性能以及移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域？
嘉楠科技副總裁湯煒偉表示，一個(gè)新的架構(gòu)想滲透到一個(gè)已經(jīng)成熟的市場(chǎng)，往往都是“從低向高“滲透，但對(duì)比ARM替代x86，RISC-V的滲透路線又有所不同。
“服務(wù)器面向B端，PC面向終端消費(fèi)者（C端），因此需要十分完備和友好的軟件生態(tài)，才能得到用戶廣泛認(rèn)可，這意味著RISC-V滲透到PC比滲透到服務(wù)器對(duì)軟件的依賴更大，所以RISC-V會(huì)更先滲透到服務(wù)器而不是PC端?！睖珶槀フf道。
x86獨(dú)占服務(wù)器山頭已久，努力多年的ARM服務(wù)器初見成效，為何RISC-V也要進(jìn)軍高性能領(lǐng)域，最關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因素是什么？
陽(yáng)昕認(rèn)為，安全可控是最關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因素?！癆RM之所以可以在服務(wù)器中占據(jù)一席之地，在于其在手機(jī)端的強(qiáng)占有率，因?yàn)槭謾C(jī)最終需要同數(shù)據(jù)中心相連，連接之后形成自主可控的生態(tài)，是產(chǎn)業(yè)本身需要的東西?！标?yáng)昕說道。
湯煒偉也持有同樣的看法，“但我覺得‘安全可控’不是大家所謂的純粹政治意義上的安全可控，而是指無論是x86和ARM架構(gòu)集中在少數(shù)供應(yīng)商手中，對(duì)于下游客戶而言是一種供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，無論是什么樣的客戶，都在追求整個(gè)技術(shù)鏈路上的安全可控?！?/p>
如果說服務(wù)器、PC以及智能手機(jī)是RISC-V可以去替代的市場(chǎng)，那么被視為下一代移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域的VR/AR/MR，則是RISC-V可以與x86、ARM同臺(tái)競(jìng)技的市場(chǎng)。
戴偉民認(rèn)為，蘋果在AR的專利布局上投入很大，AR是值得RISC-V注意的增量市場(chǎng)。
芯原股份高級(jí)副總裁、定制芯片平臺(tái)部總經(jīng)理汪志偉表示，就芯原幫助客戶設(shè)計(jì)AR眼鏡的經(jīng)驗(yàn)來看，這一領(lǐng)域是深度定制的芯片市場(chǎng)，是異構(gòu)硬件計(jì)算平臺(tái)，對(duì)功耗和性能都有一定要求。
“對(duì)RISC-V而言，需要提升與主流操作系統(tǒng)的融合，尤其是輕量級(jí)的操作系統(tǒng)，安卓在這個(gè)領(lǐng)域比較重量級(jí)，這正是RISC-V的優(yōu)勢(shì)?！蓖糁緜フf道。
避免架構(gòu)碎片化，加固專利池
由于RISC-V的開源開放，可以擴(kuò)展指令集，因此就會(huì)出現(xiàn)在不同細(xì)分領(lǐng)域都存在一定的指令集擴(kuò)張。一定的指令集擴(kuò)展是生態(tài)多樣化的表現(xiàn)，不過一旦在同一細(xì)分領(lǐng)域出現(xiàn)多種指令集擴(kuò)張，就容易造成RISC-V架構(gòu)的碎片化。
那么如何避免碎片化？
汪志偉表示，除了在細(xì)分領(lǐng)域保持指令集一致之外，還要鼓勵(lì)大家開源，支持主流、開源的操作系統(tǒng)，與諸如Linux之類的開源社區(qū)合作，與整個(gè)軟件生態(tài)共同成長(zhǎng)。
彭劍英則認(rèn)為，有競(jìng)爭(zhēng)力的公司需要越來越有自信心，抱有“我對(duì)RISC-V也要有貢獻(xiàn)”的心態(tài)，如果要對(duì)某一細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行指令集擴(kuò)張，盡量抽出細(xì)分領(lǐng)域的共性，例如DSP共性指令，形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)之后，相應(yīng)的編譯器和軟件的供應(yīng)鏈也能得到統(tǒng)一，每一家企業(yè)又可以針對(duì)性地做出一些特色性的東西，在實(shí)現(xiàn)差異化的同時(shí)避免碎片化。
除了碎片化，專利也是RISC-V需要防范于未然的問題。
據(jù)上海恒銳知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司執(zhí)行主任黃海霞表示，從整個(gè)指令集架構(gòu)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)現(xiàn)狀來看，50% 以上的專利數(shù)據(jù)鏈都是美國(guó)本土企業(yè)，而在中國(guó)本土企業(yè)專利中本土企業(yè)的原創(chuàng)貢獻(xiàn)率大占據(jù)20%，這意味著有80%是巨頭在中國(guó)本體地區(qū)布局的。從宏觀層面來看，RISC-V與產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展，發(fā)展過程中必然存在一些專利壁壘。
面對(duì)這樣的情況，中國(guó)在發(fā)展RISC-V時(shí)，一方面需要加強(qiáng)RISC-V專利布局，收購(gòu)部分CPU專利，建立專利池，即專利聯(lián)盟成員將自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)放進(jìn)專利池中，且保證擁有完全自主的許可權(quán)和支持產(chǎn)權(quán)，一旦專利池中的任何一家被投訴，其他成員都需要同意被訴企業(yè)可以“拿起”專利池中的任何一條專利防守對(duì)抗對(duì)方，抱團(tuán)取暖，共同抵御未知的風(fēng)險(xiǎn)。
另一方面，在加強(qiáng)RISC-V專利布局的過程中，每個(gè)個(gè)體化企業(yè)需要針對(duì)自己的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)做好專利布局，同時(shí)知己知彼，對(duì)指令集架構(gòu)中已經(jīng)失效或有效的部門做標(biāo)引、分類和篩選，并把失效的專利放進(jìn)專利池，定期分發(fā)給大家。
“在風(fēng)險(xiǎn)管控方面需要小心謹(jǐn)慎，同時(shí)也需要大膽嘗試?！秉S海霞說道。（雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))）
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