中国押注RISC-V:能否打破X86与ARM垄断格局?
时间:2021-07-05 16:10:14来自:中国经营报字号:T  T

X86还是ARM?——这道曾经每个芯片设计者在开启工作前都要做的选择题,随着一种叫“RISC-V”新架构的出现,正在成为历史。

据多家外媒日前报道,英特尔有意花费超过20亿美元收购一家名为SiFive的公司,后者是美国一家基于开源RISC-V架构的芯片设计企业,目前双方已经展开了收购意向的谈判。

《中国经营报》记者就此传闻的真实性致电了英特尔中国区相关负责人,对方表示不便回复。但记者从半导体产业界多位人士处获悉,该消息的真实性很高,因为RISC-V在业界已名声大噪,被视为最有可能打破X86和ARM双雄格局的后起之秀。

“RISC-V”全称ReducedIn-structionSetComputer-V,即第五代(计算机)精简指令集,这种指令集能够负责把软件程序的运行逻辑,转换成处理器或芯片能够理解的执行“语言”,因此被外界作为处理器或芯片的架构。在目前的芯片架构市场,X86架构和ARM架构基本成为垄断的两大流派。

从事半导体设计多年的工程师李斌向记者介绍道,芯片产业按照流程包括设计、制造、封装测试三个主要环节,而架构是设计环节最核心的准备工作。“用哪种架构会决定一块芯片未来的工作原理。”李斌表示。

据李斌介绍,目前芯片架构主要有复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两种,前者的代表是英特尔的X86,主要用在个人电脑芯片领域;后者的代表则有ARM、MIPS与RISC-V,其中ARM基本主导了当下智能手机和移动终端的芯片市场,而RISC-V如今则在物联网与AI市场崭露头角。

后起之秀

RISC-V内核在2018~2025年间的年均复合增长率将高达146.2%。

RISC-V架构诞生于2010年加州大学伯克利分校的一个开源项目。其创始人DavidPatterson在1979年首次提出了RISC原型概念,并在1981年首次发布了RISC-I,以期尽量简化CPU指令功能,提高工作效率,降低功耗面积。

1988年RISC架构演进至第四代诞生后,恰逢英特尔X86和ARM架构开始高速发展,随后在市场占有率被前两者逐步边缘化后,RISC也进入了长达20年的发展低谷期。

直到2010年,受困于X86架构的封闭性,以及高昂的ARM指令集授权费,市场又开始寻找一种更为开放且更低成本的替代者,此时搁置多年的RISC再次进入产业视野,并最终诞生了沿用至今的RISC-V,自此开源与低成本也成为该架构身上最为显著的两大标签。

李斌告诉记者,与主流的X86和ARM架构动辄上千条的指令相比,RISC-V的平均指令数少了10倍上下,同时国内知名RISC-V公司赛科技CEO徐滔此前直言,“你不能随便去改X86和ARM的架构,但你可以改RISC-V的,这可以让你的芯片非常有竞争力”。

尤其是在走量为主、成本敏感型的物联网芯片领域,成本低廉很多的RISC-V已经获得广泛应用,此外在包括专用芯片、人工智能、边缘计算等新兴领域亦是如此。据全球知名咨询机构Semico发布的《RISC-V市场分析:新兴市场》报告预计,到2025年,RISC-VCPU市场消费量将达到624亿个,RISC-V内核在2018~2025年间的年均复合增长率将高达146.2%。

记者注意到,截至目前,包括高通和三星都已将RISC-V纳入部分智能手机旗舰芯片的设计。而英特尔此番示好举动,也被广泛解读为X86架构在智能手机市场多年几无作为后,意欲通过部署RISC-V来增加自身竞争力的信号。

CHIP全球测试中心中国实验室主任罗国昭告诉记者,英特尔在架构领域其实一直秉持开放态度,包括对于ARM也曾是如此。在ARM挺进智能手机市场早期,英特尔便同样布局过基于ARM架构的XScale处理器,虽然后者因多重原因被变卖给Marvell。

因此,罗国昭认为,英特尔这种巨头展示出的意向有着风向标的作用,等于向业界释放了一个看好RISC-V的信号,这会带动市场的后续反应。“谁都要为未来投资,尤其是英特尔这样的公司更不会落下。”罗国昭表示。

中国押注

财信证券研报指出,除开源及成本优势外,半导体国产化进程加速是RISC-V此轮在国内获得机遇的重要原因。

RISC-V崛起引发的跟进效应正在全球发酵,其中最受关注的,当属中国市场。据《华尔街日报》今年年初的报道,随着中国公司从美国购买芯片产品面临越来越多限制,中国半导体产业正在发力RISC-V领域以实现突围,

2018年7月,上海首度宣布将RISC-V列入政府产业扶持对象,成为国内第一个发力RISC-V的城市。同年10月和11月,中国RISC-V产业联盟与中国开放指令生态(RISC-V)联盟相继成立,前者如今成员单位已达130家,后者则由中国工程院院士倪光南领衔,吸引了包括BAT、中芯国际、紫光展锐、北大清华在内的产学研代表成员。

市场方面,小米系的华米科技2018年发布了号称全球首颗基于RISC-V的智能穿戴AI芯片——黄山1号。2019年7月,阿里平头哥发布号称业界性能最强的玄铁910,正是一颗RISC-V处理器。

更值得注意的是,日前发布了首个国产自研智能手机操作系统鸿蒙的华为也已经开始展示出对RISC-V的兴趣。据媒体报道,为了推广鸿蒙,华为海思推出了一款名为Hi3861的开发板,而这款开发板所采用的芯片正是基于RISC-V架构研发。

此外,国内资本市场也在加大投资RISC-V创业公司,如本土

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