年出貨量超100億顆！該架構的芯片在下游終端進展迅猛

年出貨量超100億顆，RISC-V芯片加速落地物聯網等中低端應用

作為一種新興指令集架構，RISC-V精簡、模塊化的特征完全符合物聯網多元化、碎片化的應用場景。此外，RISC-V開源、低費用的發展模式可大幅降低行業門檻，為物聯網市場提供低成本、高效率、應用范圍更廣的處理器產品。因此，RISC-V以物聯網為破局點，近年來迎來了快速發展。

根據RISC-V基金會的數據，2022年采用RISC-V芯片架構的處理器已出貨100億顆，其中一半來自中國。據其預測，到2025年RISC-V芯片出貨量將突破800億顆（此前RISC-V2021年中國峰會預估為600億顆），增長速度遠超預期。

在物聯網上的成功，僅是RISC-V商業化發展的第一步。有了物聯網的自我證明案例后，給了RISC-V在其他領域百花齊放奠定了良好的基礎。根據Wilson Rearch Group與西門子的數據，在全球RISC-V眾多項目中，除了在 CPU、MCU處理器的占比略超過40%外，在PC、服務器、自動駕駛、軍工、工業、通信、醫藥設備、消費娛樂等領域也已經開始逐漸滲透。

RISC-V在各行業的應用占比情況

資料來源：Wilson Research Group，西門子

看到RISC-V帶來的巨大機遇后，國內外大廠紛紛欲試，相繼發布了多款基于RISC-V指令集的芯片產品。

從國外來看，西部數據此前發布了SweRV系列產品，主要應用在在家存儲器上。恩智浦發布了RV32M1產品，主要應用在汽車等領域，目前尚處于測試階段。此外，還有Imagination、Microchip等眾多公司也陸續發布了多款基于RISC-V指令集的芯片產品。

值得注意的是，目前國外廠商大部分RISC-V芯片的底層IP內核用的都是SiFive的產品，而高通、三星、英特爾等公司更是和SiFive深度綁定，參與了其多輪融資，以獲得最先進的RISC-V IP核使用權。

資料來源：芯八哥整理

從國內來看，近年來在RISC-V 市場上涌現出了包括阿里巴巴平頭哥、芯來科技、賽昉科技等優秀的RISC-V IP廠商，基于這些廠商IP核的芯片產品已經逐步實現大規模出貨。比如阿里巴巴平頭哥此前發布了玄鐵C906、910等系列IP產品，合作企業包括愛普特、全志科技、卓勝微、中科藍汛等。其中，愛普特在2021年出貨量超過1億顆，位列國內非ARM核32位MCU出貨量和市占率第一。

正是由于眾多類似愛普特的企業在物聯網MCU等市場的量產出貨，極大的推動了RISC-V在中低端市場的快速普及。截至目前，平頭哥玄鐵系列處理器IP已經累計出貨超25億顆，擁有150余家客戶、超500個授權數，成為中國大陸應用規模最大的國產RISC-V 內核廠商。

此外，中國臺灣廠商Andes Technology（晶心科技）在2021年的IP出貨量也已超30億，實現2017~2021年化增長率達50%的好成績。而如果累加的話，截至2021年底晶心科技的RISC-V IP的總出貨已超100億，是目前已知的全球出貨量最大的RISC-V IP廠商。

這些廠商的快速發展與RISC-V生態環境的不斷完善息息相關。

早在2015年，為了推進RISC-V生態系統建設，國際RISC-V基金會成立。成立至今，RISC-V基金會已擁有超過327家成員，包括谷歌、美光、英偉達、恩智浦、高通、三星、西部數據、臺積電、英飛凌、意法半導體、聯發科、阿里巴巴、華米科技、華為、全志科技、君正、樂鑫、芯來科技等一眾知名半導體企業。除了國際RISC-V基金會外，2018年中國本土還建立起中國RISC-V產業聯盟（簡稱CRVIC）、中國開放指令生態聯盟（簡稱CRVA）和RISC-V基金會中國顧問委員會，以促進RISC-V的宣傳推廣與生態建設。

高端領域迎來實質性的突破，RISC-V在服務器領域中的占比有望不斷提高

服務器本質上是一種高性能計算機，在數據中心硬件成本中占比70%左右，是數據中心基礎設施的重要組成部分。

根據IDC的數據，2022年全球服務器出貨量已突破1516萬臺，同比增長 12%，產值達1215.8億美元。隨著以ChatGPT帶動的人工智能應用加速普及，到2025年出貨量有望增長至2,210.7萬臺。

資料來源：芯八哥整理

從競爭格局來看，近年來全球服務器市場格局相對穩定，新華三/HPE、戴爾、浪潮及聯想占據主要的市場份額。此外，以超微、廣達、仁寶及鴻海精密等為代表的ODM廠商隨著定制化需求的不斷增長，市場份額也得到一定提升。

資料來源：芯八哥整理

在服務器中，CPU處理器負責整個服務器的運算與控制，相當于人的大腦，是直接影響到服務器性能的核心部件。單臺服務器可由多個 CPU組成，一般服務器CPU個數多為2-4顆，CPU越多服務器性能越高。

而在指令集架構方面，目前x86、Arm和RISC-V芯片都有著一定的市場份額。據Wind、omdia及IDC的數據，2022年全球服務器市場中，x86芯片占據了約92.6%的市場份額，而Arm芯片占據了7.1%的比例，RISC-V芯片則占據了0.3%的市場份額。

資料來源：芯八哥整理

具體來看，X86服務器芯片方面，市場長期被Intel和AMD為代表的廠商壟斷，包括新華三/HPE、戴爾、浪潮及聯想等服務器大廠普遍使用的都是Intel和AMD的X86架構芯片。以浪潮的通用服務器NF5260M6為例，該產品是搭載第三代英特爾?至強?可擴展處理器的一款2U雙路機架式服務器，采用英特爾最新的10nm工藝，可支持1-2個英特爾? 至強? 第三代可擴展處理器。與上一代20核Cascade Lake相比，IPC性能提升了20%，并且在主流數據中心工作負載上性能平均提升了46%。

ARM服務器芯片方面，其因具備較低的成本和功耗優勢，近年來發展迅猛，市場份額由2021年的4.6%提升到了2022年的7.1%。目前國內外包括Ampere、谷歌、亞馬遜、高通及華為、阿里、飛騰等均積極進行布局。其中，由軟銀、微軟、甲骨文投資，英特爾前總裁Renee James創立的服務器芯片獨角獸公司Ampere （安晟培半導體）已經在ARM服務器芯片市場坐穩了一席之地，主要客戶包含微軟、甲骨文、騰訊云、阿里云等，且正在馬不停蹄的向5nm的AmpereOne芯片目標邁進。

由于受到生態的制約，在2020年以前RISC-V芯片在高端服務器市場的應用基本上是一片空白。雖然市場上也經常會出現一些廠商發布RISC-V服務器芯片的消息，但是真正能夠最終落地并且在終端客戶中實現大批量交付的寥寥無幾。

不過，從2021年開始，隨著以云計算、大數據和人工智能等為代表的技術快速發展以及 RISC-V架構生態的逐漸完善，越來越多的芯片廠商開始在服務器中采用RISC-V指令集架構，以提高芯片的性能、靈活性和可定制性。

資料來源：芯八哥整理

截至目前，已有部分有技術研發實力的國外內大廠率先發布及量產了RISC-V指令集架構的服務器產品。具體來看，主要分為兩大陣營：一是主要基于美國SiFive公司P550/ P650的IP核為基礎的服務器產品，包括英特爾的HorseCreek、谷歌的Intelligence X280等；二是主要基于阿里平頭哥玄鐵內核系列的產品，主要包括算能科技的SG2042、阿里巴巴的含光800等。

以算能科技為例，SG2042是算能科技與中科技術西部研究院共同研發，并且基于阿里平頭哥高性能RISC-V內核玄鐵系列打造的64位RISC-V處理器，擁有64個核心，還有64MB L3緩存，典型功耗120W，支持4通道ECC內存，支持2x PCie 4.0 x16，可配置雙路CPU。目前該產品已經適配了Ubuntu、Arch Linux、openEuler、Deepin等多款操作系統，已于3月份開始批量交付。

算能科技與中科技術西部研究院共同研發的SG2042產品

資料來源：能科技

和上述這些廠商相比，Ventana Micro systems可以說是RISC-V服務器領域中比較獨特的一家公司。

該公司面向服務器的CPU——Veyron V1采用了先進的5nm制程工藝，基于Ventana自研的高性能RISC-V內核，8流水線設計，主頻高達3.6GHz，每個集群最多16個內核，多集群最多可擴展至192核，可以滿足數據中心的各種需求。目前，Veyron V1已經流片成功，預計將會在2023年年中正式推出，并將于下半年于數據中心基礎設施中正式部署。

對于行業來說，RISC-V芯片的應用將會降低服務器的能耗和成本，提高服務器的性能和可靠性。隨著RISC-V的不斷發展，其在服務器市場中的份額將會逐漸擴大，并且可能會對x86和Arm處理器的市場地位產生一定的沖擊，以促進行業的優化和發展。

從更大的格局來看，中國目前是RISC-V基金會成員最多以及RISC-V芯片出貨量最大的國家，在中美貿易摩擦不斷強化的當下，中國企業有望抓住RISC-V快速發展的機會，通過在底層IP以及CPU的自研,以實現中國半導體在服務器等關鍵領域的自主可控。