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上下游廠商在RISC-V領域的多維佈局
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從2015年全球RISC-V基金會設立到2018年中國RISC-V產業聯盟成立,近幾年,RISC-V基金會成員數量持續增加,截至2019年底已有300多家公司加入,穀歌、華為、英偉達、高通、三星、IBM等全球一線廠商均在會員行列當中,其在各細分領域的話語權對於RISC-V的推廣具有重要的引領作用。

RISC-V已獲得眾多國家支援,而中國則是RISC-V指令集陣營的中堅力量。目前,中國企業阿裡巴巴以及小米生態鏈公司華米科技是RISC-V基金會19個白金會員之一,華為、全志科技、君正、樂鑫、芯來科技等企業和機構亦在RISC-V基金會的金、銀和審計員佇列中。除了中國的眾多企業、高校和機構加入RISC-V基金會之外,中國本土還建立起兩大RISC-V聯盟。2018年9月,中國RISC-V產業聯盟(CRVIC)正式成立,該聯盟由芯原股份、芯來科技、上海賽昉科技、杭州中天微、北京君正、兆易創新、紫光展銳、晶晨半導體、華大半導體、上海積體電路行業協會等單位共同發起,其中芯原股份有限公司擔任聯盟首任理事長單位。2018年11月,中國開放指令生態(RISC-V)聯盟(CRVA)在烏鎮世界互聯網大會正式成立,成員包括北京大學、清華大學、華為、百度、紫光展銳、騰訊、華米科技、全志科技、蘇州國芯等系列高校、互聯網巨頭及半導體企業。

近兩年,中國廠商相繼發佈多款基於RISC-V指令集的晶片產品,包括阿裡巴巴、華米科技、紫光展銳、兆易創新、芯來科技等。兩大RISC-V聯盟的成立以及多款晶片產品的推出,加速推動了中國RISC-V產業化發展。雖然RISC-V生態尚不完善,但一方面基於RISC-V指令集免費、精簡、模組化、可擴展等優點,另一方面受當前充滿不確定性的複雜國際環境影響,RISC-V指令集越來越受到中國晶片廠商的重視。

從產業鏈上下游的情況來看,中國廠商在各個環節均已有所佈局。晶片IP設計開發公司方面,芯原股份是全球第七、中國第一的IP設計供應商,公司是中國RISC-V產業聯盟首任理事長單位,公司面向雲計算、智慧物聯網以及AI等領域進行RISC-V的指令集進行研發佈局,目前基於RISC-V架構的MCU處在研發階段,逐步完善物聯網晶片IP產品的積累和佈局。芯來科技則是專注於RISC-V架構的處理器內核IP開發及商業化,基於RISC-V架構研發用於適用物聯網、AI、工控等應用場景的通用處理器、AI處理器等,公司前後相繼獲得芯原股份、晶晨股份、小米的股權投資。

阿裡巴巴旗下半導體公司平頭哥已發佈多款基於RISC-V架構的處理器IP“玄鐵系列”,從佈局的方向上看,阿裡希望開放玄鐵IP核平臺,吸引眾多開發者進行晶片設計和開發,配合阿裡構建物聯網生態。

晶片設計公司方面,兆易創新於去年率先將RISC-V架構引入MCU領域,推出全球首個基於RISC-V內核的GD32V系列32位元元通用MCU產品,其中IP核由兆易創新與芯來科技共同研發。全志科技與阿裡平頭哥合作,基於玄鐵平臺開發通用算力SoC晶片,面向物聯網、智慧家居、工業控制等領域。此外,樂鑫科技、北京君正等晶片設計公司也在進行基於RISC-V架構的晶片研發。

終端品牌及平臺公司方面,華為、小米、阿裡都在進行RISC-V生態的佈局。小米生態鏈公司華米科技已於2018年發佈了全球首款基於RISC-V架構的可穿戴處理器;從阿裡的投資和合作情況看,亦希望打通RISC-V生態的上下游服務於自身的物聯網業務;華為已成為RISC-V基金會成員,出於供應鏈安全性考慮,也在進行相關晶片產品的研發。

總體來看,上下游主要廠商的佈局情況反映了產業鏈從底層到終端構建RISC-V生態的發展思路,從X86和ARM 架構的發展規律看,新興架構的發展需要生態提供成長環境,對於RISC-V而言,目前的生態缺失是限制其快速發展的瓶頸之一,但從物聯網、AI的興起和中國晶片設計的自主性需求方面來看,RISC-V具備廣闊的發展空間和成為全球主流架構之一的基礎。

RISC-V的一系列特徵也決定了其擁有一些缺點:

1)開源帶來碎片化風險
開源雖然能夠帶來一系列優勢,但隨之而來的問題是主導者的缺乏。由於RISC-V允許使用者任意添加新的指令,照此趨勢發展下去可能將會導致破碎化風險,即未來雖然各晶片廠商開發出的RISC-V架構處理器都屬於RISC-V體系,但在實際應用搭配時卻不能夠適配同樣版本的軟體。

2)生態處於初期階段,尚未成熟
儘管目前中國已有一大批企業構建了基於RISC-V架構的開源晶片的關鍵技術,但中國RISC-V的產業生態仍然不夠完整,且產業鏈主要是週邊配件等中低端產品,而在高端主控和高性能伺服器CPU相關方面還沒有廣泛應用的成品。未來的發展需依託產業聯盟,構建更為完善的生態系統。

RISC-V指令集完全開源,且使用的是BSD License開源協議,不僅無需付費,同時允許使用者修改和重新發佈開原始程式碼,並基於開原始程式碼開發商務軟體發佈和銷售。因此,商業公司具有很強的動力去推動RISC-V生態的建立和發展。未來,依託產業聯盟,RISC-V有望構建完善的生態系統。硬體生態方面,將會有越來越多基於RISC-V架構的實現案例。軟體生態方面,諸如調試工具鏈、中斷控制器、JVM、LLVM、Python等開發者常用的軟體工具也都在不斷完善之中。一旦未來產業生態構建完善,RISC-V將大有可為。

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