開源“大殺器”一出，ARM首當(dāng)其沖

作為最有希望挑戰(zhàn)ARM地位的開源指令集架構(gòu)，RISC-V目前大多被用于低功耗的IoT嵌入式應(yīng)用。但在今年年初，平頭哥率先成功將Android 10操作系統(tǒng)移植到采用RISC-V指令集架構(gòu)的硬件上，這讓我們看到了RISC-V在智能手機上替代ARM的可能。所以，在未來RISC-V是否有可能沖擊智能手機、PC甚至數(shù)據(jù)中心等高性能應(yīng)用，并搶占Arm的市場份額？

2010年，加州大學(xué)伯克利分校的一個團隊正準(zhǔn)備開始設(shè)計一款CPU的項目，但在選擇指令集的過程中卻遇到了阻礙。縱觀當(dāng)時市面上的指令集：x86在英特爾手上無法獲取授權(quán)；ARM授權(quán)費用又過高；至于MIPS、PowerPC、SPARC等，不僅本身復(fù)雜，還存在很多知識產(chǎn)權(quán)問題。

于是，團隊決定自己動手，他們成立了一個四人小組，僅僅用了3個月就完成了一套全新的指令集，并公開發(fā)布他們的成果。這一套全新的指令集，就是RISC-V。從RISC-V的起源來看，可以說，RISC-V是為了替代ARM或x86而生。

近10年間ARM的增長我們有目共睹，伴隨著智能手機的發(fā)展，ARM不僅在各種智能設(shè)備上被廣泛應(yīng)用，近些年還開始在PC以及數(shù)據(jù)中心發(fā)力，大有蠶食x86傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域份額之勢。

同樣，RISC-V誕生至今也已經(jīng)有10來個年頭，自2015年成立RISC-V基金會后，其開源的特性就吸引著各大科技巨頭加入，并迅速發(fā)展壯大。去年12月8日舉行的RISC-V峰會上，RISC-V基金會CEO Calista Redmond表示，從嵌入式到企業(yè)，RISC-V核心、SoC、開發(fā)板、軟件和工具的市場勢頭正在增強。與此同時，Redmond還透露，2020年RISC-V基金會全球會員增加了一倍，達到900多名成員，其中包括215個組織。

對于2020年的市場表現(xiàn)，PerfXLab（澎峰科技）CEO張先軼在接受《華強電子》采訪時表示：“2020年，算是計算硬件技術(shù)的國產(chǎn)化創(chuàng)新小高潮，我們的發(fā)展勢頭也非常不錯。我們相信新一代計算技術(shù)的中國創(chuàng)新和中國力量將不可忽視。”

據(jù)張先軼介紹，PerfXLab是一家致力于計算軟件棧相關(guān)技術(shù)研發(fā)的公司，其核心團隊來自于中科院，重點關(guān)注HPC和RISC-V兩大計算硬件技術(shù)方向。早在2018年，PerfXLab就率先加入了RISC-V基金會。

“RISC-V可以獲得‘設(shè)計的自由’，從芯片設(shè)計角度這首先意味著這幾個優(yōu)勢：更低門檻的創(chuàng)新自由；極致設(shè)計的自由；不受制于人的自由。PerfXLab將在RISC-V開源軟件生態(tài)上給予芯片硬件企業(yè)全力支持，賦能從芯片到應(yīng)用落地最后1公里的問題，開源軟件生態(tài)是解決碎片化問題的關(guān)鍵所在，要萬物智能，芯片將必然是多樣性，這才是春天。”

而在2020年，國內(nèi)RISC-V生態(tài)落地也迎來了高速增長期，各大芯片廠商都在積極布局RISC-V產(chǎn)品。芯來科技市場戰(zhàn)略總監(jiān)李玨表示：“2020年伴隨RISC-V生態(tài)在本土的大面積落地，芯來科技取得許多重大突破：完成了AIoT全系列處理器IP產(chǎn)品拼圖，覆蓋從低功耗到高性能的各種應(yīng)用場景，包括N100系列處理器內(nèi)核、N200和N300系列32位超低功耗RISC-V處理器，以及600系列處理器和面向高性能領(lǐng)域的32/64位900系列。”

就現(xiàn)階段而言，基于RISC-V的芯片主要應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)場景，比如性能要求較低的邊緣計算、嵌入式FPGA、MCU等低端市場。過去，這些應(yīng)用場景同樣是ARM所擅長的，以32位MCU為例，不少國內(nèi)MCU廠商就長期依賴于ARM建立的生態(tài)環(huán)境中。而RISC-V的出現(xiàn)，讓國產(chǎn)廠商嗅到了ARM以外的新道路。

李玨指出，當(dāng)前RISC-V處理器的廣泛應(yīng)用正沖擊著ARM的市場，眾多國內(nèi)大的芯片廠商都已在積極布局RISC-V處理器內(nèi)核的產(chǎn)品。

盡管在64位等高性能處理器領(lǐng)域，RISC-V目前并沒有太多應(yīng)用落地，但在張先軼看來，32位處理器領(lǐng)域的成功，已經(jīng)足以體現(xiàn)RISC-V相比ARM的優(yōu)勢。

“先說明一下系統(tǒng)復(fù)雜性和系統(tǒng)先進性是兩回事。”張先軼進一步解釋道：“32位處理器雖然比64位的技術(shù)復(fù)雜性低一些，但要做好和做到先進卻仍是不容易的事情。RISC-V率先在32位處理器市場取得可喜的成績，這已經(jīng)體現(xiàn)了RISC-V開源指令集的優(yōu)越性，PerfXLab也一直在講開源的驅(qū)動力是讓行業(yè)獲得‘設(shè)計的自由’，這也是與ARM相比的核心優(yōu)勢。我們認為RISC-V 32位處理器大有可為，對比一下我們和ST、NXP這種國際巨頭的規(guī)模就可知道一些事情了。”

不過，對于未來龐大的IoT市場，其碎片化的特點在業(yè)內(nèi)已經(jīng)被談?wù)摿撕芏嗄辍RM利用其先發(fā)優(yōu)勢，已經(jīng)與其多個生態(tài)合作伙伴構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)云平臺，試圖解決IoT部署過程中的碎片化問題。而作為挑戰(zhàn)者，IoT市場的碎片化是否會對RISC-V的推廣和落地應(yīng)用帶來一定阻礙？

張先軼再次強調(diào)了要充分發(fā)揮RISC-V的開源特性：“你可以獲得‘設(shè)計的自由’，從芯片設(shè)計角度這首先意味著這幾個優(yōu)勢：更低門檻的創(chuàng)新自由；極致設(shè)計的自由；不受制于人的自由。PerfXLab將在RISC-V開源軟件生態(tài)上給予芯片硬件企業(yè)全力支持，賦能從芯片到應(yīng)用落地最后1公里的問題。”

因此，開源軟件生態(tài)就是解決碎片化問題的關(guān)鍵所在。“要萬物智能，芯片將必然是多樣性，這才是春天。”張先軼補充道。