800亿核规模的RISC-V市场，有AI和汽车两大机遇

魏定国

RISC-V 圈子近来颇为热闹，一场接一场的技术论坛轮番登场。

RISC-V 发明者、SiFive 联合创始人 Krste Asanovi ć 教授在上海、北京、深圳巡回的 "2023 SiFive RISC-V 中国技术论坛 " 的演讲更是让各地 RISC-V 开发者和从业者对 RISC-V 的未来充满信心。

RISC-V 发明者、SiFive 联合创始人 Krste Asanovi ć 教授

"RISC-V 没有性能天花板和应用限制，RISC-V 将无处不在。"Krste Asanovi ć 的演讲让人兴奋。

市场研究机构 Semico Research 预测，到 2025 年，RISC-V 处理器核心将接近 800 亿个。

RISC-V 无处不在的时代正在到来，其中的两个助推力正是当下备受关注的 AI 和汽车，反过来说，这也是 RISC-V 成为主流处理器标准的两大机遇。

一、10 倍速增长的 RISC-V 市场

过去三年，疫情影响了众多行业，但 RISC-V 依旧保持高增速。

RISC-V 国际基金会的数据显示，2019 年 12 月共有 435 个 RISC-V 会员，三年半后基金会会员数量达到了 4000 个，有近 10 倍的增长。

目前，全球的大公司都已经不同程度参与到了 RISC-V 的研发当中。

RISC-V 变得流行有多方面的原因，比如工程师和企业寻求更具差异化的解决方案，或者 RISC-V 能够提供更具性价比的处理器，还有商业模式的改变。

此前的 x86 或者 Arm 时代，无论是消费者还是开发者，几乎没有选择的权利。RISC-V 的开放性让开发者可以有选择，开发者选择了 RISC-V 之后，可以选择一个 IP 提供商或者构建自己的核心，并且拥有扩展指令集的可能，还可以和整个 RISC-V 生态一起构建更好的软件。

一个对比图表就能清晰说明，RISC-V 的选择更加灵活，可以进行定制化，整个生态都十分开放。

"RISC-V 没有限制，如果看 5 年、10 年、15 年，我们几乎全部东西都会有 RISC-V。"SiFive 企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚看到，" 现在有很多新的用户需要新的芯片和软件，可以买英特尔或者 AMD 的 x86 芯片，也可以选择 Arm，但最好的选择还是 RISC-V。"

原因很容易理解，x86 只能买芯片，Arm 只有一个选择，越来越多人都想要更开放的标准和架构，就像 5G 和以太网那样，RISC-V 是许多人的期待。

但作为后来者，RISC-V 想要在 CPU 市场占有一席之地也并非易事，新兴的市场机会更大。

二、AI 和汽车的两大机遇

哪些市场会对 RISC-V 感兴趣？汽车和 AI。

"自动驾驶汽车从硬件到软件都要改，这也意味着会有一个新的生态系统。以前汽车做一个平台用五年再做另外一个，现在每年都要改，这对 RISC-V 来说是一个很好的机会。" 刚至坚还看到了 AI 的机会，

"AI 将改变许多行业，现在 AI 技术还在一直发展，硬件和软件的灵活性就显得很重要，这同样是 RISC-V 的机会。"

无论是自动驾驶汽车还是 AI，目前都还处于快速发展的阶段，尚未有统治市场的产品和企业，而且对灵活性和开放性都有更高需求，这对 RISC-V 来说是巨大的机遇。那 RISC-V 具体的优势是什么？

芯片最容易打动潜在客户的参数就是 PPA（功耗、性能、面积），SiFive 用 RISC-V 设计出了具有优势的产品。

" 我们关注点是计算密度，也就是在最小面积功耗下提供最高的性能。"SiFive 首席工程师王开怀指出，"SiFive 的 Performance 系列可以说是现在 RISC-V 里的领先者，已经有包括 NASA、谷歌在内的公司都选择了我们的产品。"

基准测试更直观也更具有说服力，SiFive 的 P470 的 SPEC 跑分可以达到 19。与同级别的 Arm Cortex A55 对比，性能有 2.75 倍的优势，面积减少了 35%，计算密度有 4 倍的优势。

P670 的 SPEC 跑分更高，为 37 分，接近 Arm Cortex-A78 的性能水平，但实现接近的性能只需要 A78 一半的芯片面积，计算密度是 A78 的 2 倍。

据了解到，性能更高的 P800 很快也会推出。

三、首个完整的 RISC-V 车规级方案

性能会成为打动客户的关键，但不是全部，芯片开发的难度，产品的可持续性，以及车规认证都是车企会综合考虑的因素。

据悉，SiFive 是目前业内唯一能够提供完整 RISC-V 车规级解决方案的公司，已经有汽车 OEM 和 SiFive 合作。

SiFive 在车规级认证上布局更早，也投入了不少资源，参与制定《道路车辆功能安全》国际标准 ISO26262 的成员也在 SiFive 进行 RISC-V 车规级芯片的工作。

至于开发的难度，刚至坚也比较乐观，" 我们有客户支持，帮助客户开发。很多工具链的问题都已经解决，客户开发起来也很快。整体开发难度没有比 Arm 高。"

RISC-V 开放灵活的优势能够在更新迭代越加迅速的自动驾驶汽车领域有所体现，在 AI 领域也能够发挥出更大优势。

四、全栈 AI 解决方案

对于芯片硬件的架构师来说，如果有一个明确的应用场景和使用算法，就能够设计出最合适的芯片，但 AI 的算法在不断变化，让 AI 芯片设计的难度大增。

不夸张的说，目前的 AI 芯片只有 20% 的时间在运算，80% 的时间被闲置，闲置的时间还要耗费电力。

解决 AI 芯片问题的思路很多，RISC-V 拥有多方面的优势。

"RISC-V 支持指令集扩展，能够满足各种各样的 AI 需求。"SiFive AI/ML 产品高级总监李本中表示，" 除了指令集方面更加灵活，工具也可以和开源工具结合，实现自动化。"

扩展指令集的方法能在保证 AI 芯片具有通用性的同时兼具领域专用的效率，RISC-V+AI 加速器也一个非常好的选择。

SiFive 也是业界率先提供 RISC-V AI 解决方案的公司，SiFive X280 本身就具有 AI 能力，对于 AI 算力要求不高的应用，直接使用 X280 的 AI 处理能力，配合 SiFive 提供的软件工具，能够大幅简化 AI 的开发难度。

如果对 AI 能力有更高需求，可以扩展 X280 实现更高的 AI 算力，或者借助 SiFive 的 VCIX，融合自研的 AI 专用加速器，可以设计出性能超 1000T 的 AI 芯片。

五、生态正在壮大，碎片化问题可以避免

AI 和自动驾驶都是新兴的领域，在这些领域构建生态，RISC-V 的机会更大，关键就在于 RISC-V 的吸引力。

能够增强 RISC-V 吸引力的一个关键是 RISC-V IP 提供商之间的竞合关系，RISC-V 领域有多家提供 IP 的提供商，它们既是合作伙伴，要一起努力把 RISC-V 的市场做大，同时它们还是竞争者，要提供类似的产品。

"SiFive 是 IP 公司，我们最重要的是一直跑在前面，提供业界领先的产品。"刚至坚说，"RISC-V 的市场一定会比 Arm、x86 的市场更大，这不是 SiFive 需要担心的问题。"

从 SiFive 的角度，目前中国和美国是全球 RISC-V 最大的两个市场。

生态的发展过程中，开放的 RISC-V 需要面对碎片化的问题，这个问题基金会可以解决。

比如 SiFive 的 Performance 系列符合 RISC-V RVA22 规范，符合这一规范的产品能够最大程度保证兼容性，就像 5G 规范一样，能够避免碎片化问题。另外，SiFive 的 X280 支持 RVV 1.0，也能够保证产品的兼容性。

显然，对于 RISC-V 未来的期待，应该在于 RISC-V 生态的繁荣。可以看到的是，RISC-V 圈子里已经聚集了大量相信 RISC-V 光明未来的参与者。

完