訂閱電子報∣ 友善列印字體大小 文章分享-Facebook 文章分享-Plurk 文章分享-Twitter
RISC-V發展的歷史機遇,IoT市場大有可為
獲取產業訊息零時差!立即訂閱電電公會電子報。

(1)物聯網應用興起
正如Android系統的成功不僅僅是由於其開源的特性,更離不開智慧手機的興起。從電子產業發展的規律上看,下游終端的興起必然為上游產業鏈打開增長空間,在穀歌的推動下,Android系統在發展初期得到了摩托羅拉、三星、HTC、索尼愛立信等眾多手機品牌廠商的支援,同時,上游手機晶片廠商和移動運營商也加入Android系統的建設。當前時點,物聯網的興起也將為指令集架構在內的上游產業鏈提供新的成長土壤:從市場空間層面看,根據全球移動通信系統協會的資料,2019年,全球物聯網總連接數達到120億,預計到2025年,全球物聯網總連接數將達到246億,年複合增速約為16%,預計全球物聯網收入從2019年的3430億美元,增長到2025年的1.1萬億美元,複合增速約為27%;從技術特點層面看,相較於現有架構的通用性要求,物聯網更強調靈活性和多樣性,這與RISC-V開源、可模組化、可擴展的特性高度契合,RISC-V能夠憑藉其特性使得物聯網行業發揮出靈活、低功耗的特點進而降低成本,這也為物聯網的快速興起創造了有利條件。

(2)半導體中國國產化進程加速
目前,主流的指令集架構X86和ARM架構版權分屬於美國英特爾和日本軟銀,隨著美國對中國科技企業限制的手段和力度強化,無論是封閉的X86架構還是授權模式的ARM架構,都存在被限制使用的風險。ARM架構中國授權客戶超過150家,95%的中國國產SoC都是基於ARM架構技術開發,華為亦是ARM主要客戶之一,雖然華為已經獲得了ARM v8永久授權,但在美國針對華為的限制措施下無法獲得升級架構版本,長期來看仍然存在被限制或斷供的風險。由於RISC-V的開源特性以及其逐漸被全球主流廠商接受認可,使得中國晶片廠商通過RISC-V架構實現部分領域的技術自主性具備可行性。

總體來看,下游物聯網應用的快速發展和中國國產晶片設計的自主性需求使得RISC-V架構的發展具備了之前的開源性架構所不具備的發展機遇,物聯網市場是全球性而非地域性,其市場空間能夠推動RISC-V架構創造國際客戶需求,打開市場上限,同時,中國晶片市場的獨特性推動RISC-V架構的發展也具備必要性和緊迫性,因此,我們從時間和空間上看,從下游和上游的需求端看,RISC-V架構具備了複製Android系統發展路徑的可能性。

(3)英偉達或將收購ARM,利好RISC-V發展
2020年8月15日,根據英國媒體London Evening Standard資訊,英偉達將以400億英鎊的價格收購ARM。當前英偉達對ARM的收購交易已進入談判階段,交易預計於今年夏季末期完成。

ARM中立性難以維持,開源指令集RISC-V有望被進一步廣泛應用。ARM作為全球舉足輕重的晶片架構設計商,其重要業務模式之一是它的中立性,即願意將產品授權給任何有需求的客戶。若交易成功,由於英偉達是美國的晶片設計龍頭供應商,ARM原有的中立性將難以維持。一方面,由於ARM架構的授權使用者中包含了眾多英偉達的直接競爭對手,ARM成為其子公司後,英偉達可能會通過限制授權等手段對競爭對手進行壓制,強化其在一些下游應用市場尤其是新興領域的優勢。例如,英偉達的自動駕駛晶片Orin基於12個ARM的CPU設計而成,收購交易將有助於其在自動駕駛領域建立更為完整的生態與強勢地位。同時,在當前貿易摩擦背景下,ARM對於中國企業的授權亦將受到限制,如基於ARM架構進行產品研發的華為海思、飛騰、紫光展銳等中國企業將一定程度受此影響。另一方面,ARM的原有客戶,尤其是英偉達的直接競爭對手,可能會因為其中立性的消失主動轉向其他可替代的晶片架構體系。因此,無論是被動轉換還是主動選擇,開源指令集RISC-V有望被進一步廣泛應用,成為未來晶片設計商的主流選擇之一。

5G標誌著萬物互聯時代的開啟,在物聯網時代,場景需求碎片化、差異化,低成本、定制化的RISC-V架構在物聯網時代優勢盡顯。

(1)成本低
碎片化是物聯網天性,因此在IoT應用領域,成本重於一切。物聯網市場潛力巨大,但萬物互聯意味著應用場景的多樣化與碎片化,從而導致每一款晶片的應用場景也就相對有限,晶片的批量生產被嚴重碎片化。這就使得晶片定制的成本成為影響其可行性與普及度的重要因素。物聯網的嚴重碎片化導致了極高的成本敏感性,包括晶片流片的成本敏感以及應用市場的成本敏感。

ARM架構雖然可以為客戶提供更易上手的開發工具,但客戶需要繳納較高的IP授權費,而RISC-V作為開源軟體,對研發者完全免費開放,極大地降低了晶片的流片成本。同時,RISC-V的輕量化架構有利於晶片廠商設計出架構簡潔、成本較低的產品,可以有效減少晶片的應用成本。因此,RISC-V開源開放的特性和其輕量化的架構可以幫助研發人員從授權、功耗等多個角度降低晶片的研發成本和應用成本,很好地契合了物聯網的碎片化特性。

(2)可定制化
物聯網應用場景多樣化和差異化導致了晶片產品的定制化需求。物聯網應用場景的多樣化和差異化使得不同應用領域對晶片方案的細節要求有所不同。而RISC-V令人矚目的特性之一便是模組化的靈活設計,可根據特定應用場景對指令集進行擴展、裁剪、修改和定制,很好地滿足了物聯網應用的多樣化和差異化需求。

(3)生態重構
IoT的下應用領域極度碎片化,無需大生態的搭建,生態豐富的X86和ARM架構無明顯優勢。以工業互聯網為例,感測器多種多樣、無線連接標準林立、應用類別千差萬別,並無搭建大生態系統的需要,因此這也消除了RISC-V與X86和ARM相比在生態系統成熟度上的劣勢,生態豐富的X86和ARM無明顯優勢可言。

IoT時代RISC-V有望大展拳腳。指令集架構在產業發展的過程中已形成較為穩定的市場格局,最主流的兩大指令集X86和ARM,一個主宰了伺服器和PC,另一個主宰了移動領域。IoT作為具有絕對發展前景的新興市場,為RISC-V的擴張提供了難得的歷史機遇。RISC-V開源、精簡、模組化的特徵完全符合IoT多元化、碎片化的應用場景,有望在未來大展拳腳。一旦RISC-V能夠成為IoT時代的主流架構,其發展空間巨大。

訂閱電子報 友善列印 字體大小:
獲取產業訊息零時差!立即訂閱電電公會電子報。