本土RISC

麥田的朵拉 2019-06-23

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2016年初，RISC-V 基金會正式成立，吸引了包括英偉達(dá)、NXP、三星、Microsemi在內(nèi)等企業(yè)的加入。迄今為止，該基金會已發(fā)展出來了235個會員。到2019年，RISC-V的熱度還在持續(xù)。近日，在RISC-V指令集架構(gòu)廠商SiFive所發(fā)布的6540萬美元最新融資中也顯示，高通是此次融資的重要參與者。至此，市場上也開始出現(xiàn)了一種聲音——由X86、ARM為主的芯片架構(gòu)的平衡，可能會被RISC-V打破。

中國RISC-V的現(xiàn)狀

從大環(huán)境上看，RISC-V架構(gòu)在國際上已經(jīng)引起了重視。在這種技術(shù)潮流下，自2018年開始，在華夏大地的半導(dǎo)體技術(shù)圈里，掀起了一場關(guān)于RISC—V的討論熱潮。就此趨勢，我國也于去年發(fā)布了首個RISC-V支持政策并成立了中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。據(jù)介紹，目前該聯(lián)盟已經(jīng)吸引了包括紫光展銳、華大、晶晨等百余家企業(yè)的加入，以及復(fù)旦、交大等十余家大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的參與。

在中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長滕玲看來，RISC-V憑借極簡、統(tǒng)一、模塊化、可擴(kuò)展、低功耗、高性能等優(yōu)勢，呈現(xiàn)出了一股后來居上的氣息。而這要歸功于RISC-V概念的兩個層次與RISC-V指令集的三個層次。

RISC-V概念的兩個層次是指，RISC-V是開放、免費指令的集架構(gòu)；其次，RISC-V指令集架構(gòu)的具體實現(xiàn)，可以分為自行開發(fā)版本、開源無質(zhì)保免費版本、開源加服務(wù)費版本、商用閉源收費版本。

RISC-V指令集的三個層次：

基準(zhǔn)指令：40余個基準(zhǔn)指令，已固化不變

標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展指令：一套標(biāo)準(zhǔn)的可選擴(kuò)展指令，可能會緩慢演化

獨特指令：用戶專為特定片上系統(tǒng)設(shè)計的獨特指令，無需考慮復(fù)用性；各家可對其實現(xiàn)進(jìn)行專利保護(hù)。

憑借RISC-V概念的兩個層次與RISC-V指令集的三個層次的優(yōu)勢，為我國半導(dǎo)體行業(yè)帶來了新的歷史機(jī)遇。借此架構(gòu)，本土企業(yè)有望開發(fā)出自主可控的CPU。

國產(chǎn)CPU在通信系統(tǒng)中的重要性

為什么國產(chǎn)CPU會引起大家的重視？

CPU相當(dāng)于電子產(chǎn)品的大腦，在通信領(lǐng)域當(dāng)中，幾乎所有的重要信息都要由這個“大腦”所掌控。而信息安全也是近幾年來，我國在一直強(qiáng)調(diào)的話題。在政府、海關(guān)、郵政、金融、鐵路、民航、醫(yī)療、軍警等重要部門，保障其通信安全尤為重要。因而，CPU的國產(chǎn)化進(jìn)度就引起了重視。

（我國已在重要通信網(wǎng)絡(luò)中取得了一些成績）

在美國制裁中興華為的事件中我們應(yīng)該吸取的教訓(xùn)，一是涉及到國家安危和重要的經(jīng)濟(jì)金融系統(tǒng)在保證信息安全的基礎(chǔ)上還應(yīng)保證運營的安全，從芯片到整機(jī)，從系統(tǒng)到軟件的全面國產(chǎn)化。二是在去OE的基礎(chǔ)上，要逐步使用國產(chǎn)CPU替代:Intel、AMD、ARM等國外CPU產(chǎn)品。使用國產(chǎn)操作系統(tǒng)替換安卓和微軟的操作系統(tǒng)。

RISC-V的出現(xiàn)，為CPU實現(xiàn)自主可控提供了條件。

技術(shù)鐵幕下RISC—V軟件生態(tài)如何建立

RISC-V雖說是開源免費的架構(gòu)，但這種架構(gòu)終究是由國外實驗室研發(fā)而成。在中美貿(mào)易頻頻出現(xiàn)摩擦的情況下，RISC-V是否也會被納入管制？

從目前情況上，RISC-V并不存在這種擔(dān)心。RISC-V本質(zhì)是一套關(guān)于處理器軟硬件接口規(guī)范的開放標(biāo)準(zhǔn)，真正能夠被使用起來的是不同微架構(gòu)的處理器IP，有商業(yè)、開源、自行開發(fā)三種實現(xiàn)方式。而要真正對其實行管制，在技術(shù)上和法律上都存在一定難度。

但即使是目前RISC-V沒有受到管制，但國內(nèi)RISC-V生態(tài)仍然存在著缺陷，尤其是在軟件生態(tài)方面，國內(nèi)還尚無大型生態(tài)的成功案例。

（軟件生態(tài)都包含什么）

為什么建立軟件生態(tài)這么難？大概可以總結(jié)成5點：一是前期投入較大；二是缺少高級別的技術(shù)人員；三是所需資金遠(yuǎn)多于管理層預(yù)期；四是需要不斷的修復(fù)和積累的經(jīng)驗；五是需要維護(hù)和建立社區(qū)。

而借助與RISC-V生態(tài)，相關(guān)軟件生態(tài)的建設(shè)可以從二擋起步來建設(shè)：依托RISC-V基金會級社區(qū)建立了良好的基礎(chǔ)環(huán)境，短期內(nèi)對標(biāo)ARM建立軟件生態(tài)支持，RISC-V芯片公司可以基于現(xiàn)有的生態(tài)快速起步。

同時，重德智能CTO吳偉也指出軟件生態(tài)建設(shè)后續(xù)提速，沒有順風(fēng)車可搭。他表示，同樣的ISA，不同的位架構(gòu)下，性能和功耗存在著巨大的差異；不僅如此，擴(kuò)展指令集以及整體性能的優(yōu)化都需要自己來做。因而，國內(nèi)RISC-V生態(tài)的建立，還有很長的一段路要走。

RISC—V的耕耘者

技術(shù)有國界，開源有疑問。既然如此，為什么一定要依附 RISC-V 呢？芯啟科技作為積極建設(shè)RISC-V生態(tài)的一員，公司表示，有技術(shù)就有選擇。從2014年芯啟科技就已經(jīng)涉足了RISC-V領(lǐng)域。公司基于自主研發(fā)的核心知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)品定義能力，也渴望做幾件“大事”。并在接下來的幾年中，陸續(xù)推出了SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300系列產(chǎn)品。

通過掌握先進(jìn)嵌入式CPU和AI智能處理器的關(guān)鍵成果，面對電子信息產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的客觀環(huán)境和現(xiàn)實需求，芯啟科技將擁有最先進(jìn)的全系列嵌入式CPU技術(shù)成果（涵蓋超低功耗、單核高性能、SMP高性能），以及擁有最新金的全系列嵌入式AI處理器成果作為公司的發(fā)展目標(biāo)。