距離與Arm一較高下,RISC-V還有多遠的路要走?

 

處理器內核領域已經被x86和Arm架構“統治”了太長時間,對自主可控孜孜以求的中國半導體人一直在尋找突圍機會,從龍芯MIPS架構到申威Alpha架構,努力始終不曾停止。而中美貿易摩擦的爆發,尤其是華爲禁令事件的發生,讓一切忽然之間變得更加迫切起來。在此背景下,RISC-V帶着中國“芯”自主可控的希望火遍全網。

 

集微網消息,處理器內核領域已經被x86和Arm架構“統治”了太長時間,對自主可控孜孜以求的中國半導體人一直在尋找突圍機會,從龍芯MIPS架構到申威Alpha架構,努力始終不曾停止。而中美貿易摩擦的爆發,尤其是華爲禁令事件的發生,讓一切忽然之間變得更加迫切起來。在此背景下,RISC-V帶着中國“芯”自主可控的希望火遍全網。

然而,與後發優勢、精簡、模塊化、易實現、自定製指令擴展等預示着RISC-V未來前途無量描述同時進入人們視野的,是軟硬件生態不足、缺乏商業成功產品等不利現狀。那麼,拋開復雜的外力影響,僅從現有差距來看,RISC-V距離與Arm一較高下還有多遠?有志於利用RISC-V架構實現變道超車的玩家又該從何處入手進行突破?

全面“爭鋒”可能還需5-10年

 

 

 

從1978年英特爾8086誕生至今,x86架構已經年過不惑。從1985年Arm1 Sample問世計算,Arm架構也已走過35年光陰。與它們相比,始於2010年的RISC-V年輕太多,也稚嫩太多。據分析機構Semico Research預測,到2025年,市場將總共消費624億個RISC-V CPU核心。而據Arm官方數據,截至2019年10月,Arm核的出貨量已經超過1500億。

 

尤其是,在高端主控和高性能服務器CPU還沒有應用範圍廣的成品。也就是說,在諸如高端工業控制處理器、手機處理器、平板處理器、桌面級別CPU、服務器級別CPU等高端領域,還沒有基於RISC-V的通用型芯片。

 

“X86壟斷、ARM太貴、RISC-V未來可堪大用”是RISC-V中國聯盟理事長倪光南的觀點,但距離那個“未來”顯然還有點距離。

 

RISC-V基金會官網顯示,目前該基金會有超過325個成員單位。RISC-V 基金會執行董事 Calista Redmond在集微網此前的採訪中提到,在中國該基金會有30位成員。而據Arm中國官方數據,目前Arm在中國市場已擁有超過200家芯片設計類客戶,95%的中國芯片設計公司都推出了基於Arm架構的芯片。

 

核芯互聯科技有限公司總經理胡康橋對集微網記者表示:“當設計RISC-V芯片的廠家數量跟Arm在同一個數量級的時候,才意味着生態可以跟Arm PK了。”如果要說距離那個“未來”的具體時間的話,他估計需要5-10年。

 

從應用角度來看,只有基於RISC-V架構的高性能移動終端或PC、服務器大範圍投入市場,並能運行Andriod、Windows等操作系統,且有大量開發人員圍繞在其中之際,RISC-V架構才具備與Arm爭鋒之力。

 

生態仍處起步階段

 

 

從現實來看,RISC-V目前最大的短板在於基於這一架構的生態發展還處於初級階段。

 

生態是個很龐大的概念,所謂RISC-V的生態包括開放架構標準、硬件生態、工具鏈軟件生態、應用軟件生態等內容。其中,硬件生態包括開源內核IP、開源SoC、商業IP等;工具鏈軟件生態包括編譯器、彙編器、鏈接器、調試器等開源工具鏈和商業工具鏈;應用軟件生態就是操作系統、開發環境、應用軟件等。

 

在這張RISC-V生態“拼圖”上,除了最核心的開放架構標準,其餘都需要從業者去完善。雖然正在完善這張“拼圖”的玩家尚有一些,如賽昉(SiFive)中國、芯來科技、平頭哥、臺灣晶心科技(Andes)等,但整體而言生態發展還在起步階段,這對於RISC-V產品的研發、推廣是極爲不利的。

 

即使是不考慮自己開發IP核和工具鏈,就基於開源IP、工具鏈的基礎上做RISC-V芯片,生態不成熟的影響也是巨大的。在胡康橋看來,生態最重要的作用就是能讓用戶“快速上手”,比如參考設計等,即向智能門鎖、手錶、手環、電機控制、平衡車控制等特定市場打造的軟硬件方案。

 

他舉例說:“比如我們向客戶推廣的時候,客戶可能第一時間就會問有沒有參考方案。對於客戶來說有了參考方案,只需要略微修改就可以定製出自己的方案。”沒有參考設計,合作很難深入談下去,但目前而言,拿出參考方案並不容易。

 

好消息是RISC-V的生態已在逐漸完善。使用RISC-V架構設計芯片的企業越來越多,從硬件IP到軟件工具鏈,再到操作系統以及開發環境,都爲設計企業帶來了更多的選擇,既有免費的開源版本,也有穩定高效的商業版本。並且由於軟硬部分都是基於同一套體系架構標準,所以國內外很多公司和組織的技術演進、合作創新都在不斷促進生態的完善。

 

高端定製化專用芯片突圍

 

 

儘管差距很大,但機會同樣是存在的。而且,機會並不在於RISC-V最爲人津津樂道的特點——開源上,而在於自主定製。

開源或閉源並不是一個改變競爭格局的關鍵因素,商業上的成功纔是。對於RISC-V和Arm來說,RISC-V的開源特性可以爲開發節省一部分經費,如果把省掉的經費反哺給商家,就是一大優勢。但如果由於生態不成熟等原因,導致商家後續需要更多投入,那RISC-V的價格優勢就不再是優勢了。

而目前通用產品市場已大都被x86和Arm佔領,短期內很難殺入這個血海。因此,胡康橋表示,短期內核芯互聯並不打算繼續在通用型芯片上着力,爲了避免低端同質化競爭等問題,核芯互聯關於RISC-V的規劃是往高端定製化專用型芯片發展,用自己的方式去彌補RISC-V的一些缺陷。

具體而言,胡康橋認爲:“RISC-V適合程序不用大改、不依賴生態、出貨量又很大的細分市場,例如智能手環、智能手錶、電容筆、智能門鎖、電子煙等領域。尤其適合想上探到芯片領域的下游產品廠家,例如華米、西部數據、格蘭仕等。”

在通用領域還需“長征”之際,在專用芯片市場打開局面或是必由之路。

 

中關村科學城開源芯片源碼創新中心(Beijing Open Source Silicon Innovation Center, BOSSIC)由海淀區政府、北京市科委、微芯研究院等單位共同發起,旨在聚焦芯片研發源頭創新,佈局全球標準,打造高質量國際開源平臺,助力芯片人才培養,營造海淀區“硬核”創新氛圍,推動國家芯片產業創新發展。

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