界面新聞記者 | 李彪
界面新聞編輯 | 文姝琪
RISC-V(與x86和ARM)“三分天下”,最開始提是給行業(yè)信心的一個口號?,F(xiàn)在這個口號已經(jīng)變成了大家相信必然發(fā)生的事情,問題只在于什么時間節(jié)點(diǎn)去達(dá)到?!眹鴥?nèi)RISC-V創(chuàng)業(yè)公司奕斯偉計(jì)算首席技術(shù)官何寧接受采訪時告訴界面新聞記者。
7月17日,第五屆RISC-V中國峰會在上海張江舉辦,會期四天。峰會由上海開放處理器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心主辦,RISC-V 國際基金會主席Andrea Gallo、“RISC-V之父”Krste Asanovi?現(xiàn)場登臺演講,吸引了全球數(shù)百家企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)及等開源社區(qū)代表參與。
RISC-V與x86、ARM是如今全球最重要的三種計(jì)算指令集。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部,指令集架構(gòu)定義了軟件與硬件之間的 “語言”,沒有指令集架構(gòu),軟件無法控制硬件、芯片工程師也需要依據(jù)指令集來設(shè)計(jì)CPU等關(guān)鍵處理器,確保軟件能在芯片上正確運(yùn)行。
RISC-V中文全稱是第五代精簡指令集,是美國加州大學(xué)伯克利分校在2010年基于精簡指令集(RISC)原則開發(fā)的新指令集。與x86和ARM不同,RISC-V完全開源、無授權(quán)費(fèi)用,誕生后由加州伯克利分校發(fā)起成立的非盈利組織RISC-V國際基金會管理,任何公司及開發(fā)者都可自由修改及擴(kuò)展。
2015年10月,RISC-V 的三位發(fā)明者創(chuàng)辦了SiFive公司。這是業(yè)內(nèi)第一家RISC-V公司,主要提供基于 RISC-V 架構(gòu)的處理器 IP(知識產(chǎn)權(quán)),同時涉及芯片設(shè)計(jì)服務(wù)。SiFive的成立開始推動RISC-V進(jìn)入商業(yè)化。
在RISC-V走出實(shí)驗(yàn)室前,x86和ARM兩大指令集已經(jīng)在商業(yè)世界形成了強(qiáng)大的生態(tài)壁壘。英特爾和AMD早年靠在個人電腦、服務(wù)器領(lǐng)域推廣x86指令集架構(gòu),牢牢占據(jù)全球桌面生態(tài)系統(tǒng)八成以上的市場份額。ARM則在智能手機(jī)爆發(fā)時崛起,壟斷整個移動生態(tài)市場。
電腦、服務(wù)器、手機(jī)這一類通用硬件設(shè)備有x86、ARM壟斷市場,RISC-V的商業(yè)化切入專用的嵌入式硬件打開市場,重點(diǎn)瞄準(zhǔn)AIoT物聯(lián)網(wǎng)智能家居的內(nèi)置功能模塊、工業(yè)設(shè)備控制芯片、汽車傳感器等。此類設(shè)備嵌入于其他電子設(shè)備之中,專門按照特定功能設(shè)計(jì),對芯片的要求是 “低成本、低功耗、可定制”,RISC-V的開源指令集可以支持開發(fā)者按照功能靈活做二次開發(fā)與擴(kuò)展設(shè)計(jì),匹配了嵌入式的定制化需求,再加上低成本優(yōu)勢,迅速在市場上普及。
2018年到2019年前后,RISC-V進(jìn)入中國開始普及。2018年,上海市經(jīng)信委率先出臺支持 RISC-V 產(chǎn)業(yè)的政策。同年10月,中國 RISC-V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。國內(nèi)開始涌現(xiàn)大量RISC-V芯片創(chuàng)業(yè)公司,阿里巴巴全資收購中天微成立平頭哥,進(jìn)軍RISC-V CPU領(lǐng)域,賽昉科技、睿思芯科等企業(yè)紛紛在北京、上海、深圳多地成立。
奕斯偉計(jì)算也是在2019年這一年成立。這家公司是由國產(chǎn)顯示屏巨頭京東方創(chuàng)始人王東升二次創(chuàng)業(yè)成立,是一家智能化解決方案的提供商,主營產(chǎn)品采用了新一代RISC-V架構(gòu),芯片是其核心能力。今年6月,奕斯偉計(jì)算向港交所遞交招股書,沖擊“RISC-V第一股”。
何寧在2020年加入奕斯偉計(jì)算。在此之前,他在高通工作多年,曾任高級主任工程師,負(fù)責(zé)ARM架構(gòu)相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)。
“奕斯偉計(jì)算成立的時候就提出來把RISC-V作為核心技術(shù)架構(gòu)”,何寧告訴界面新聞記者,“而RISC-V作為一個計(jì)算的底層架構(gòu),本身需要在產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)之中去得到推廣和應(yīng)用,最終才能體現(xiàn)它的優(yōu)勢?!?/p>
他以高通基于ARM架構(gòu)做驍龍手機(jī)處理器舉例。從最開始基于ARM架構(gòu)授權(quán)自研設(shè)計(jì)處理器,到采用ARM公版IP,再到最后回歸自研設(shè)計(jì),高通整個迭代過程都是圍繞提升產(chǎn)品競爭力進(jìn)行的。隨著ARM架構(gòu)產(chǎn)品競爭力的提升,ARM在手機(jī)移動生態(tài)上占據(jù)了絕對主導(dǎo)地位。英特爾曾試圖進(jìn)入這一市場,但最終碰壁折戟。
2022年,RISC-V國際基金會宣布,全球搭載RISC-V核心的芯片出貨量總計(jì)超過100億顆。從2010年誕生算起,RISC-V達(dá)成這一目標(biāo)只用了12年,ARM用了21年,x86花了大約30年甚至更久時間。
嵌入式硬件是RISC-V最大的應(yīng)用市場。嵌入式設(shè)備連續(xù)多年穩(wěn)定占據(jù)RISC-V超過60%的份額,智能家居、工業(yè)控制器等設(shè)備占大頭。
但同時因?yàn)榍度胧皆O(shè)備橫跨工業(yè)控制、智能家居、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)終端等數(shù)百個細(xì)分領(lǐng)域,不同場景對芯片的功能需求不同,定制化要求也帶來了RISC-V的生態(tài)的碎片化,軟件、硬件都缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。與x86在PC與服務(wù)器、ARM在移動手機(jī)上建立的生態(tài)相比,RISC-V生態(tài)“專用有余,通用不足”。
“面向嵌入式場景這種對生態(tài)要求低的,其實(shí)就是鼓勵做碎片化?!焙螌幷J(rèn)為,但要進(jìn)入手機(jī)、電腦與服務(wù)器這類通用計(jì)算設(shè)備市場,RISC-V需要在軟硬件上做到標(biāo)準(zhǔn)化,才能供應(yīng)“可用”乃至“好用“的大眾產(chǎn)品。目前RISC-V作為后來者,還沒有形成像x86與ARM一樣的生態(tài)壁壘。
行業(yè)對此的共識是,RISC-V要真正與x86、ARM“三分天下”,在嵌入式市場站穩(wěn)腳跟后,未來要從專用走向通用,進(jìn)軍規(guī)模更大的大眾市場。去年10月,RISC-V國際基金會也發(fā)布了最新的RVA23架構(gòu)規(guī)范,統(tǒng)一架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),讓軟件在不同硬件間都能做到穩(wěn)定運(yùn)行,以解決RISC-V 生態(tài)中存在的碎片化問題。
更重要的是,就像x86之于電腦、ARM之于手機(jī),RISC-V也需要找到一個更大的應(yīng)用場景,推出更多標(biāo)桿性產(chǎn)品,建立更強(qiáng)的生態(tài)。
目前,行業(yè)的目光集中在AI上。在RISC-V中國峰會上,RISC-V國際基金會CEO Andrea Gallo演講中透露,按權(quán)威機(jī)構(gòu)SHD Group預(yù)測,到2031年,RISC-V芯片出貨量將超過200億顆。更為重要的是,RISC-V的成功從嵌入式計(jì)算領(lǐng)域延伸至存儲技術(shù)和AI高性能計(jì)算領(lǐng)域,未來會在AI市場起到更重要的作用。
何寧認(rèn)為,AI是RISC-V行業(yè)關(guān)注最多的新興場景機(jī)遇,主要是因?yàn)樯墒饺斯ぶ悄艿華I技術(shù)的快速發(fā)展,正推動大模型從云端向邊端、終端滲透,這一過程會在軟硬件上催生出大量新的需求和應(yīng)用場景。這些場景是移動互聯(lián)時代和移動時代所不具備的,而新場景的出現(xiàn)往往伴隨生態(tài)重構(gòu),這些為RISC-V突破傳統(tǒng)架構(gòu)的生態(tài)壁壘提供了機(jī)會。
在他看來,盡管RISC-V只用十幾年就做到了“ARM花二十多年做的事情”,但外界仍覺得進(jìn)展比預(yù)期慢,關(guān)鍵原因還是缺少一個足夠大的新興場景去推動其發(fā)展生態(tài),“就像移動生態(tài)伴隨ARM成長一樣,AI時代將催生新的超級應(yīng)用場景,RISC-V有機(jī)會與其一同成長壯大?!?/p>