多家半導(dǎo)體巨頭聯(lián)合組建公司 RISC-V架構(gòu)成核心

• 李波 2023年8月7日 來源：中研普華集團(tuán)、央視財(cái)經(jīng)、中研網(wǎng) 956 60
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據(jù)快科技8月6日消息，高通、恩智浦、博世、英飛凌及Nordic公司宣布將共同投資組建一家芯片公司，專攻RISC-V架構(gòu)，目標(biāo)是通過支持下一代硬件而推動(dòng)RISC-V在全球范圍內(nèi)的實(shí)現(xiàn)。

據(jù)快科技8月6日消息，高通、恩智浦、博世、英飛凌及Nordic公司宣布將共同投資組建一家芯片公司，專攻RISC-V架構(gòu)，目標(biāo)是通過支持下一代硬件而推動(dòng)RISC-V在全球范圍內(nèi)的實(shí)現(xiàn)。

資料顯示，RISC-V是一個(gè)基于精簡(jiǎn)指令集(RISC)原則設(shè)計(jì)的開源指令集架構(gòu)，具備開放、簡(jiǎn)潔、模塊化、可擴(kuò)展的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人任何企業(yè)設(shè)計(jì)、制造、銷售RISCV芯片和軟件。RISC-V基金會(huì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)到2025年將突破800億顆。

華泰證券隨著谷歌在近期RISC-V峰會(huì)上宣布Android支持RISC-V指令集，RISC-V應(yīng)用場(chǎng)景正式從低功耗物聯(lián)網(wǎng)向更復(fù)雜的手機(jī)、服務(wù)器等應(yīng)用領(lǐng)域拓展。

會(huì)上平頭哥半導(dǎo)體副總裁孟建熠也表示，RISC-V最有機(jī)會(huì)發(fā)力的領(lǐng)域是AI和機(jī)器學(xué)習(xí)，RISC-V架構(gòu)將在一兩年內(nèi)應(yīng)用到車規(guī)級(jí)芯片上;在數(shù)據(jù)中心方面，RISC-V架構(gòu)將從AI專用芯片切入，逐步擴(kuò)展至通用芯片。

公司方面，據(jù)上市公司互動(dòng)平臺(tái)表示，北京君正：RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的副理事單位，參與開發(fā)相關(guān)CPU工作。

樂鑫科技：公司是RISC-V 全球基金會(huì)創(chuàng)始黃金會(huì)員，已發(fā)布ESP32-C5芯片，系一款集成了2.4&5GHz雙頻Wi-Fi6和Bluetooth5(LE)的RISC-V SoC。

RISC-V是一種指令集，并不是一種處理器的實(shí)現(xiàn)。指令集是一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，就相當(dāng)于是大家的一個(gè)約定。遵循同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不同廠商生產(chǎn)的軟件和硬件就能在一起工作，就跟螺釘螺母的尺寸規(guī)范一樣。有了指令集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最重要的就是芯片設(shè)計(jì)。

RISC-V市場(chǎng)集中度分析 RISC-V市場(chǎng)發(fā)展策略研究

隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，RISC-V作為新興架構(gòu)，擁有在IoT等新興領(lǐng)域深耕的客觀條件。以其精簡(jiǎn)的體量，或許在未來的IoT領(lǐng)域中能取得絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

隨著人工智能、5G、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)的發(fā)展和成熟，將對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算需求形成巨大挑戰(zhàn)，并創(chuàng)造出新的計(jì)算技術(shù)需求，國內(nèi)CPU企業(yè)如能在此期間不斷拓展產(chǎn)品譜系，將大有可為。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國RISC-V市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略報(bào)告》顯示：

根據(jù)指令集來去完成微架構(gòu)的設(shè)計(jì)，形成文檔，然后通過工程開發(fā)形成源代碼，之后再用EDA軟件形成芯片版圖，交給臺(tái)積電或中芯國際這些代工廠去流片。

在這個(gè)過程中，微架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)非常重要，是芯片設(shè)計(jì)的核心能力。當(dāng)我們具備微架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力后，將不再受限于指令集。從國家分布情況來看，中美歐并駕齊驅(qū)。

我們國內(nèi)企業(yè)的參與度非常高，在RISC-V國際基金會(huì)高級(jí)會(huì)員中，有14個(gè)國內(nèi)企業(yè)是高級(jí)會(huì)員;在全球24個(gè)理事中，其中有9個(gè)成員是來自中國;還有一些技術(shù)發(fā)展伙伴，中國的機(jī)構(gòu)和企業(yè)也在積極參與。

RISC-V被認(rèn)為適合應(yīng)用在IoT市場(chǎng)。

因?yàn)镮oT市場(chǎng)的情況更為靈活，是一個(gè)“碎片化”的市場(chǎng)，客戶需求相對(duì)多樣化，目前尚無任一架構(gòu)統(tǒng)一市場(chǎng)，而RISC-V具有低功耗、低成本、靈活可擴(kuò)展及安全可靠的特性。雖然RICS-V本身是開源免費(fèi)的，但是用戶對(duì)RICS-V的架構(gòu)進(jìn)行使用和修改后可以進(jìn)行銷售。

RISC-V市場(chǎng)集中度

全球開放標(biāo)準(zhǔn)組織RISC-V International最新公布的數(shù)據(jù)，RISC-V在過去的一年取得了令人印象深刻的增長(zhǎng)里程碑和技術(shù)進(jìn)步。

其中，RISC-V International的會(huì)員數(shù)量同比增長(zhǎng)超過26%，在70個(gè)國家/地區(qū)擁有超過3180名會(huì)員。目前市場(chǎng)上有超過100億個(gè)RISC-V核心，并且在RISC-V基金會(huì)的3180名會(huì)員當(dāng)中，中國企業(yè)占比近一半。

騰訊加入了RISC-V基金會(huì)成為Premier Members高級(jí)會(huì)員，在25家最高級(jí)別的Premier Members會(huì)員當(dāng)中，中國廠商的數(shù)量達(dá)到了14家，占比達(dá)到了56%。

這14家分別是阿里云、晶心科技、北京開源芯片研究院、成為資本、海河實(shí)驗(yàn)室、華為、Imagination、中國科學(xué)院軟件研究所、RIOS實(shí)驗(yàn)室、中興、賽昉科技、希姆計(jì)算、展銳、騰訊。

國外RISC-V的發(fā)展

一、RISC-V在美國的發(fā)展

美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)資助了RISC-V基金會(huì)，同時(shí)于2017年啟動(dòng)了一項(xiàng)總值15億美金的ERI計(jì)劃，項(xiàng)目周期5年，以支持芯片技術(shù)的發(fā)展，重塑芯片開發(fā)制造流程，其中POSH子項(xiàng)目就是提供開源設(shè)計(jì)和驗(yàn)證框架，包括技術(shù)、方法、標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)具有成本效益的超復(fù)雜片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

DARPA希望可降低復(fù)雜片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)障礙的新工具能夠打開一個(gè)特定應(yīng)用設(shè)計(jì)創(chuàng)新的新時(shí)代。

二、RISC-V在印度的發(fā)展

從國家政策層面對(duì)于RISC-V進(jìn)行支持，我國并非第一家。2017年，印度政府表示將大力資助基于RISC-V的處理器項(xiàng)目，使RISC-V成為了印度的事實(shí)國家指令集。

2011年印度實(shí)施處理器戰(zhàn)略計(jì)劃，在全國范圍資助2-3個(gè)研制處理器的項(xiàng)目。

印度理工學(xué)院馬德拉斯分校的兩位教授在該計(jì)劃支持下啟動(dòng)了SHAKTI處理器項(xiàng)目，研制與IBM Power PC兼容的處理器，為獲得合法授權(quán)，SHAKTI項(xiàng)目組與IBM開展了合作談判，但未能達(dá)成一致。

此時(shí)RISC-V在2013年流片成功，于是SHAKTI項(xiàng)目組放棄PowerPC，開始使用RISC-V，項(xiàng)目目標(biāo)也臨時(shí)調(diào)整為研制6款基于RISC-V指令集的開源處理器核。這個(gè)臨時(shí)的調(diào)整不僅未受到指責(zé)，反而得到了印度政府更大力度的支持。

另外，2016年1月，曾長(zhǎng)期開展超級(jí)計(jì)算機(jī)研究的先進(jìn)計(jì)算發(fā)展中心獲得印度電子信息技術(shù)部4500萬美元的資助，目標(biāo)是研制一款基于RISC-V指令集的2GHz四核處理器。

另外，在印度政府支持的另一個(gè)關(guān)于神經(jīng)形態(tài)加速器項(xiàng)目中，也將RISC-V作為計(jì)算主核心。隨著印度政府資助的處理器相關(guān)項(xiàng)目都開始向RISC-V靠攏，RISC-V成為了印度的事實(shí)國家指令集。

印度理工學(xué)院(IIT)Madras為其開源Shakti處理器發(fā)布了SDK。Shakti基于開源RISC-V指令集架構(gòu)，由印度電子和信息技術(shù)部資助。

根據(jù)IIT的說法，開發(fā)板也將很快發(fā)布。IIT Madras的RISE集團(tuán)于2016年開始致力于Shakti項(xiàng)目，并計(jì)劃針對(duì)不同的市場(chǎng)發(fā)布六個(gè)系列的處理器。

該集團(tuán)表示，他們的處理器在面積、性能和功耗方面具有競(jìng)爭(zhēng)力。Shakti處理器首批就規(guī)劃了多達(dá)6個(gè)不同系列，各自針對(duì)不同的市場(chǎng)，號(hào)稱在核心面積、性能、功耗方面相比當(dāng)前商用處理器都很有競(jìng)爭(zhēng)力。

目前在研，低端產(chǎn)品有成品，中高端還在開發(fā)設(shè)計(jì)階段。

E系列：3級(jí)順序流水線，針對(duì)IoT物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、機(jī)器人平臺(tái)、電機(jī)控制等嵌入式領(lǐng)域。

C系列：32位5級(jí)順序流水線，微控制器檔次，核心頻率200MHz-1GHz，適合中等負(fù)載，功耗極低，并可選支持內(nèi)存保護(hù)。

I系列：64位亂序流水線，核心頻率1.5-2.5GHz，支持多線程，面向移動(dòng)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，也是主打嵌入式。

M系列：面阿寧主流消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，最多八核心。

S系列：針對(duì)工作站和服務(wù)器，I系列的增強(qiáng)版，也支持多線程。

H系列：用于高性能計(jì)算，單線程性能突出，可選四級(jí)緩存，支持Gen-Z Fabric互連總線、存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存。

三、RISC-V在歐洲的發(fā)展

歐洲委員會(huì)于2018年啟動(dòng)了EPI(European Processor Initiative)計(jì)劃，擬開發(fā)面向歐洲市場(chǎng)的自主可控低功耗微處理器，其中重點(diǎn)關(guān)注Exascale級(jí)超算處理器，預(yù)計(jì)投資1.2億歐元經(jīng)費(fèi)用于支持用戶開發(fā)的超算處理器，而RISC-V和ARM都將作為此次計(jì)劃的備選指令集。

De-RISC(安全關(guān)鍵計(jì)算機(jī)的可靠實(shí)時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施)是一項(xiàng)為期30個(gè)月的創(chuàng)新行動(dòng)，由歐盟委員會(huì)部分資助，于2019年10月1日啟動(dòng)。該項(xiàng)目預(yù)算為344萬歐元，涉及空間和航空領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

它將引入一個(gè)基于RISC-V指令集架構(gòu)(ISA)的面向市場(chǎng)的軟硬件平臺(tái)，將Cobham Gaisler設(shè)計(jì)的多核RISC-V片上系統(tǒng)產(chǎn)品化，和一個(gè)有效的時(shí)間和空間分區(qū)基于fentISS XtratuM管理程序。

該項(xiàng)目聯(lián)合體由四個(gè)合作伙伴組成，他們都在安全關(guān)鍵型和航空航天領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。

fentISS(西班牙)公司的XtratuM管理程序已被選為不同的空間任務(wù)，包括OneWeb衛(wèi)星星座、PLATINO星座通用衛(wèi)星、ARGOS ANGELS、EyeSat、MERLIN、JUICE和MMX等。Gaisler開發(fā)的LEON處理器系列已被用于歐空局的各種任務(wù)中。

BSC是歐洲領(lǐng)先的研究機(jī)構(gòu)之一，在SAFURE和PROXIMA等歐洲項(xiàng)目中與蓋斯勒和泰雷茲公司密切合作。泰雷茲公司是任務(wù)關(guān)鍵信息系統(tǒng)的世界領(lǐng)導(dǎo)者，在航空航天、電信和安全領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

這個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目將通過在其最終平臺(tái)上使用RISC-V指令集結(jié)構(gòu)，以保證獲得歐洲制造的航空航天應(yīng)用技術(shù)。

這種指令集的勢(shì)頭越來越好，因?yàn)樗軌驗(yàn)樘囟☉?yīng)用領(lǐng)域提供擴(kuò)展，從而避免了高昂的專利費(fèi)用。這種ISA由于能夠針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展，從而避免了巨額的專利使用費(fèi)，因此獲得了良好的發(fā)展動(dòng)力。

De-RISC項(xiàng)目已經(jīng)能夠確定由軟件架構(gòu)、片上系統(tǒng)架構(gòu)和可飛行的硬件平臺(tái)組成的技術(shù)棧的要求。這是從該項(xiàng)目的技術(shù)活動(dòng)開始的第一步，在過去幾個(gè)月中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

在硬件方面，該項(xiàng)目開發(fā)了第一版De-RISC MPSoC平臺(tái)和性能監(jiān)測(cè)單元，集成了可觀性(Cycle Contention Stack、請(qǐng)求持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)器)和可控功能(最大沖突控制單元)。

至于軟件方面，該聯(lián)盟已成功將XtratuM XNG Hypervisor和準(zhǔn)虛擬化來賓操作系統(tǒng)LithOS的第一個(gè)原型移植到NOEL-V處理器中。

可以為商業(yè)化提供證據(jù)的驗(yàn)證活動(dòng)已經(jīng)開始，預(yù)計(jì)將通過用例實(shí)施進(jìn)行評(píng)估，并從一開始就引入機(jī)載空間和航空要求。

至于軟件方面，該聯(lián)盟已成功地將XtratuM XNG管理程序和LithOS的第一個(gè)原型移植到NOEL-V處理器中。從一開始就引入機(jī)載空間和航空要求。預(yù)計(jì)將通過實(shí)施用例進(jìn)行評(píng)估，從一開始就引入機(jī)載空間和航空要求。

本報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，在大量周密的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國家統(tǒng)計(jì)局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國家經(jīng)濟(jì)信息中心、國務(wù)院發(fā)展研究中心、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外多種相關(guān)報(bào)紙雜志的基礎(chǔ)信息等公布和提供的大量資料和數(shù)據(jù)，客觀、多角度地對(duì)中國RISC-V市場(chǎng)進(jìn)行了分析研究。

報(bào)告在總結(jié)中國RISC-V發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合新時(shí)期的各方面因素，對(duì)中國RISC-V的發(fā)展趨勢(shì)給予了細(xì)致和審慎的預(yù)測(cè)論證。

報(bào)告資料詳實(shí)，圖表豐富，既有深入的分析，又有直觀的比較，為RISC-V企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中洞察先機(jī)，能準(zhǔn)確及時(shí)的針對(duì)自身環(huán)境調(diào)整經(jīng)營策略。

了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情，可以點(diǎn)擊查閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2023-2028年中國RISC-V市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略報(bào)告》。

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  2023-2028年中國RISC-V市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略報(bào)告

  RISC-V是一種指令集，并不是一種處理器的實(shí)現(xiàn)。指令集是一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，就相當(dāng)于是大家的一個(gè)約定。遵循同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不同廠商生產(chǎn)的軟件和硬件就能在一起工作，就跟螺釘螺母的尺寸規(guī)范一樣。...

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