4年新增130家！RISC-V“出圈”稳了？

草帽王子

一、比起ARM和x86，RISC-V更需要中国

从2018年7月，上海市经信委正式发布国内第一个和RISC-V相关的扶持政策开始，RISC-V这一开源指令集就已经受到中国半导体产业的广泛关注。同年9月，以紫光展锐、华大、君正、复旦、交大、电子科大、中国科大、华芯投资上海分公司等代表的60多家企业及机构也正式宣布加入中国RISC-V产业联盟，并在10月17日，召开了中国RISC-V产业联盟正式成立大会。而据日前RISC-V中国峰会给出的数据，截止到2021年6月21日，中国RISC-V产业联盟共有了130家会员单位。

4年130家会员单位，对于中国RISC-V产业来说算是不小的成就。但从速度上来看还是稍显迟滞，相对来讲，中国对RISC-V的反应要远远慢于印度、俄罗斯甚至欧洲，这与国内半导体产业长年积累下来的产业“包袱”有莫大的关系。

不过，时至今日，中国半导体产业界也已经出现了多款RISC-V相关的解决方案，如平头哥玄铁系列核、平头哥无剑平台、全志D1开发板、芯莱系列处理器核、优矽渭河系列核、兆易创新MCU、华米可穿戴设备AI芯片、RIOS开发板PicoRIO、上海交大蓬莱安全架构、卡姆派乐IDE等。

况且，如今的RISC-V生态还在不断完善，越来越多的全球半导体大厂也都开始押宝RISC-V，试图借助其开源和可扩展、定制化特性实现更大的产品差异化。这也使得RISC-V的市场前景备受看好，据Semico预测，2025年全球RISC-V出货量将超过600亿颗；且据Ark Invest预测在2030年，RISC-V在数据中心市场也将有一席之地。这似乎已经意味着，RISC-V的“出圈儿”稳了？


二、“自研”芯片时代来临 架构创新成“重头戏”

从各路芯片巨头的动向来看，如今依靠工艺技术来推动芯片发展的时代已经终结，芯片架构创新时代来临。如今的芯片市场，越来越呈现出多元化的趋势，无论是5G、AIoT衍生下的众多应用场景当中，每一个应用场景都能够养活一款或多款芯片。以苹果为例，苹果在自研芯片之后，其毛利是竞争对手的两到三倍，净利也达到了更高的水平。除此之外，谷歌也是通过自研芯片获得了解放，比如谷歌自己研发了GPU来做芯片，同时也从英伟达方采购芯片，但这两种路径对比下来，谷歌自研所耗费的成本只有购买所花成本的40%，所以自研芯片可以给公司带来巨大利益。这也是为何现在如此多的车厂，以及为数众多的数据中心技术服务公司纷纷转型自研芯片的关键原因。

赛昉科技CEO徐滔告诉记者：“如今已经到了架构决定芯片成败的时代，而选择RISC-V就是选择创新的自由，包括商业上的开源自由，开源远远不止是零成本，低成本，开源意味着技术的草根化，意味着社区的繁荣，同时还意味着各家公司在共同的基础上做自己的竞争力和自己的差异化；同时也包括技术上的自由，RISC-V并没有采取ARM和x86的开发模式，指令集是模块化的，后来者可以按照自己的需求对指令集进行排列组合，在自己的行业当中进行最佳的设计，这也是RISC-V真正的魅力所在。”

赛昉科技CEO徐滔

因此，随着市场的快速发展，RISC-V处理器将成为未来SoC IP库的标配，特别是在中低端的应用场景，徐滔告诉记者：“可以想象在如IoT、MCU、连接、安全、嵌入式处理器以及AP等多种应用场景将出现很多的RISC-V处理器；同时，RISC-V也将使得DSA特定领域架构迎来春天，越来越多的商业公司可以做自己的定制指令集，可以做自己的排列组合，选取基础指令集和扩展指令集，加上定制化的指令集，RISC-V赋能了整个业界来进行多种DSA的设计，DSA设计将迎来繁荣时代；除此之外，RISC-V的应用场景很多，开发快捷、成本低、编程快速且迭代快，RISC-V能够促进软件和硬件相互优化，深度绑定，给系统和芯片的结合带来新纪元。就好比目前市面上最成功的芯片——苹果的M1，即便这款芯片本身看上去不怎么样，但它在市场上运营的非常好，是典型的软件和硬件相互绑定，深度优化，为应用做定制的案例。”

顺着这一波潮流，RISC-V也将有望成为数据中心市场的一大主导阵营。据Ark Invest的预测，到2030年，ARM/RISC-V为基础的数据中心服务器将由2020年的0%增加至2030年的71%的市场份额，ARM/RISC-V将成为低成本计算的标准。

2030年，ARM/RISC-V可能成为新的处理器标准，收入可扩大100倍。在云行业中取代x86，2030年ARM/RISC-V年增速为45%，达到190亿美元的CPU收入和1000亿美元的服务器收入。ARM/RISC-V有非常大的增长空间，x86如今在数据中心领域的份额是92%，到2030年由于ARM和RISC-V的影响将会降到30%以下，ARM/RISC-V的处理器将成为低成本计算的标准，到2030年服务器市场将达到1500亿到1600亿美金的规模，如果ARM加上RISC-V有70%的占比，市场前景非常可观。徐滔认为：“从服务器/数据中心的角度来看，ARM虽然比RISC-V要早几年，但实际上还在同一个起跑线上，从这个角度来讲，RISC-V大有可为。”


三、英特尔向SiFive，英伟达向Arm 如何影响中国半导体产业？

纵然RISC-V优势众多，但不可否认的是，如今的x86和ARM既不自主也不可控，但是生态却很繁荣，当前的RISC-V显然难以匹敌。但这两大阵营，如今也开始出现互相对抗的局面，尽管英特尔的营收是英伟达的7倍，但市值却只是英伟达的一半。因此，力不从心的英特尔为了寻求新的突破，妄图利用RISC-V来对抗可能收购Arm的英伟达，打算将RISC-V领域的领头羊Si-Five纳入麾下。

复旦微电子集团总工程师沈磊

针对英特尔收购SiFive这一事件，复旦微电子集团总工程师沈磊认为：“英特尔也是看到了技术和产业发展的趋势。如今，做云端计算的公司，有了CPU技术的加持之后，更容易由云侧向边、端侧延伸。如果英特尔拿下SiFive之后，就能够形成一个完整的AIoT的产业链和生态圈，对它整个生态的发展是非常有利的。同时，也可以看到，如今的芯片开发都在逐步向系统级迈进，发展到今天这个时代，技术和产业链的边界已经不是那么清晰了，更讲求的是融合，只有融合合作才能做大做强。”

相比英特尔收购SiFive，英伟达能否成功并购ARM可能更有看头，毕竟这笔并购将对中国半导体产业乃至全球都产生巨大的影响。沈磊表示：“英伟达成功收购ARM的话，ARM的中立地位就会受到影响，嵌入式内核如今基本都是ARM的核，但一旦被收购，它的中立性就会受到质疑，这个时候行业关注RISC-V的就会越来越多。毕竟ARM多年来对业界是有很大帮助的，因为有了ARM，才使得嵌入式的系统能够得到快速发展，特别在低功耗方面能够得到很大支持，x86以前最大的诟病就是功耗高，难以降低，所以说x86做嵌入式是有问题的。因为有了ARM以后，X86也在不断的在功耗方面进行优化提升。今天有了RISC-V，也有了众多RISC-V做IP的公司，能够在性能上，在商业模式上给业界带来更多灵活的选择，有竞争才会有进步。但总体来说，英伟达收购ARM对于RISC-V还是有较大的推进作用的，使得我们能够更加关注一个具有中立性质的指令集为大众所用。而且，这样一来，我们也有了多一个备份，一旦ARM被收购了，我们可以选择RISC-V这个中立的架构，至少对于选择方案是有很大帮助的。”

芯莱科技执行总裁彭剑英

芯莱科技执行总裁彭剑英也从竞争的角度分析到：“英特尔是希望从上往下，ARM也是希望能够从下往上，大家慢慢的在互相渗透。因此对于英伟达来讲，收购ARM是希望能够在更多的产品端和ARM架构上做更深入的绑定和合作，让自己成为一家更伟大的公司。其实国内现在有很多公司，他们的目标就是英伟达，如果英伟达成功将ARM纳入麾下，国内很多GPU或DPU领域的创业公司想要达到英伟达高度的目标会变得非常非常困难。至少目前来讲，RISC-V在市场上还占据很小的比例，大家用的大多都是ARM，但这个收购会触动业界的神经，从商业收购上来讲，400亿美金的价格对ARM来说是不可拒绝的offer。对国内公司来讲，如果失去ARM这样一个中立的选择，我们可能会更多的选择RISC-V，来推进这个架构成为主流。”


四、软硬件深度绑定环境下 RISC-V中国化该怎么走？

软硬件深度绑定带来的市场效应可谓尤其巨大，英特尔x86借助与微软Windows的深度绑定，迎来了繁荣的PC时代，这也让英特尔凭借电脑芯片赚的盆满钵满，一跃成为全球PC芯片巨鳄。与英特尔的发展路径类似，ARM和安卓的深度绑定，同样也让Arm成为移动互联时代的翘楚，将ARM生态一举带向繁荣，从而在智能移动互联时代制霸一方。

那么，RISC-V是否也会遵循同样的路线？红帽软件高级软件工程师傅炜认为：“RISC-V是一个开源的架构，不会说是局限于某个操作系统，选择某个操作系统其实是根据场景来确定的。比如说在国内卖平板电脑，电视或者笔记本之类的，那么鸿蒙确实是个比较好的选择，因为鸿蒙自发布以来很多方面都做的很好，交互式做的确实不错。对于RISC-V来讲，如果仅限于某个操作系统的话，就失去了中立和开源的优势了，在国内IoT方面的话，RT-Thread其实做的也是比较好的，这个系统在IoT也是非常合适的，如果想做更小的一些IoT终端设备的话，其实FreeRTOS也是一个很好的选择。所以，还是看具体的场景。”根据不同的场景和应用，来契合不同的系统，是RISC-V在新的AIoT时代的灵活打法。

而中国作为全球AIoT最大市场，也将为RISC-V的发展提供繁荣稳定的基础。但RISC-V的生态想要在中国开枝散叶，也少不了一众企业的抱团支持，开源芯片基地CEO/研究院院长郭晶告诉记者：“基于RISC-V本身的架构优势，对于芯片的定制门槛会非常低，所以这些Linux的分支系统的支持力度都会非常高。但同时，也提出了一个更大的挑战，因为现在也面临着更多的Linux分支操作系统，因为芯片定制门槛相对更低，所以指令集和扩展指令集会变得越来越碎片化，所以碎片化将是整个RISC-V整个生态当中更严重的需要面对的现实困难。为此，我们既需要把开源生态的碎片化问题承担起来，希望能集合更多的多元化的芯片公司和操作系统公司以及工具链的公司一起来去面对一些共同的问题，在RISC-V的碎片化上建立一个协同化的机制。”如此，才能稳步推进RISC-V的中国化。


五、小结：

随着芯片自研渐成大势，开源、可定制且灵活性强的RISC-V必将成为未来大量半导体芯片公司的主流选择，这也将为当前势单力薄的RISC-V贡献庞大的群众基础，成为能与x86和ARM分庭抗礼的指令集阵营。即便英伟达如今大有信心收购Arm，将这一阵营纳入麾下，但Arm一旦失去中立地位反而也将促进RISC-V成为绝大多数中国半导体企业的首选，对于RISC-V的中国化来说算是大有裨益。不过，RISC-V的中国化，未来依旧面临如碎片化这类短时间内难以解决的问题，需要国内多元化的芯片公司、系统公司甚至工具链公司协同配合，逐个击破，才能逐渐成就一个完整的RISC-V国产化盛世

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