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芯来科技完成亿元融资,RISC-V为何备受投资机构青睐?

RISC-V的发展如火如荼,这个新兴架构正在吸引越来越多的玩家参与其中。

近期,芯来科技宣布完成数亿元新一轮融资,由君联资本领投,祥晖资本、首钢基金、建发新兴投资、上海科创基金等众多一线投资机构跟投。本轮募集的资金将主要用于加速推进芯来科技在RISC-V领域的一系列布局。

尽管投资机构普遍看好RISC-V凭借其开源属性成为国产计算芯片商业化的趋势;但RISC-V生态建设仍面临挑战,CPU等方面产业发展仍需时间。

1、繁荣前夜

众所周知,CPU架构是芯片产业链的核心,其不仅决定了CPU的性能,而且在很大程度上引领着整个芯片产业的发展脉络。从市场现状来看,全球指令集呈现双寡头格局,基于X86和ARM架构的处理器长期占据绝大多数市场份额。

其中,X86架构在PC及服务器市场一家独大,移动市场则由ARM架构一统江湖。在这样一个格局中,业界一直期待在CPU架构领域能有更多选择。

处理器对比:x86 vs.ARM vs.RISC-V

RISC-V是一种开放指令集架构,自诞生以来,凭借其独特的优势,在学术和商业上逐渐普及。

  • 模块化:通过一个基本的规范和若干个可选的扩展,设计者可以根据不同应用场景的需求灵活启用不同的指令集,避免为不需要的功能支付能耗成本;
  • 指令数目精简:短小精悍的架构以及模块化的特性使得RISC-V的指令数目非常简洁,且RISC-V架构在推出时就规避了过去的架构背负的向后兼容的历史包袱;
  • 全面开源:开源的RISC-V可以降低芯片开发的资金投入、技术门槛与开发周期,提升产品开发复用性;
  • 低成本:RISC-V指令集在授权费、芯片开发成本、芯片材料成本、芯片使用成本方面成本优势显著。

与此同时,IoT多元化、碎片化的应用场景,为RISC-V的发展提供了绝佳的土壤。与智能手机、PC等应用场景相比,IoT应用场景繁多,对处理器的需求较为碎片化,同时对低功耗有着较高要求。而RISC-V提供的精简和灵活的特性,十分契合IoT领域的处理器需求,这使得其能够从IoT领域最先切入,不断扩大市场份额。

公开资料显示,从2010年诞生至今,RISC-V用12年左右的时间实现100亿核心数的出货量,IoT市场功不可没。

RISC-V发展历程

根据市场Semico Research Group预测,预计到2025年,市场上采用RISC-V架构的处理器核心将超过624亿颗,2018-2025年的年复合增长率高达146%。Semico Research预计,ARM出货量有望被RISC-V超越,RISC-V处理器核心在未来五年最广泛的应用市场是工业市场。

此外,RISC-V在通信市场的年化增长率最高,而在传统的电脑类市场(PC、桌面电脑、服务器)的增速较低,且增长主要来源于RISC-V在服务器市场的应用。

如果说RISC-V是一个面向未来的架构,它正在经历一个从小孩子长大成人的过程,并且已经走在了生态繁荣的前夜。

2、瑕瑜互见

“RISC-V最大的优势之一可能是他们最大的弱点。”按照Arm首席执行官Rene Haas的说法:“它们是开源的,所以任何人都可以用它构建任何他们想要的东西。它可以修改,可以扩展,世界各地都可以有自己的RISC-V风味。但是,越是差异化,创建的不同扩展就越多,而并非生态系统中的每个人都采用,就会获得高度的软件碎片化潜力。”

RISC-V最大的特点是“开放标准化”,这种开放性,是CPU技术变革的一次绝佳机遇,同时也是一把双刃剑。RISC-V的开源特性,一方面让RISC-V的开发更加定制化、部署更加灵活;另一方面也导致了RISC-V标准难以统一的问题。

值得关注的是,“开放标准”不等于“开源代码”,CPU的具体实现仍然需要可靠和高质量的商业化解决方案。目前,虽然市场上RISC-V核并不少,但真正实现大规模量产的核却也不多。缺乏市场化验证,意味着漏洞风险更大,后续优化可能性更低,也更难市场化。

于是,生态建设成为胜负手关键。企业只有尽力参与到更大的生态系统里面去,才有机会更多思考实现商业化的可能性。虽然指令集架构是开源免费,但是基于指令集衍生的专利、内核微架构并不是开源和免费。目前,RISC-V指令集和微架构均已发展出开放免费、可授权和封闭的三种知识产权模式。

基于RISC-V已形成三种知识产权模式

其中,类似于ARM商业模式的RISC-V内核IP授权公司已经兴起。美国SiFive由RISC-V创始人Krste Asanovic创立,是世界最大的RISC-V商业处理器IP授权公司。SiFive产品已涵盖MCU、边缘计算、人工智能、物联网、存储器、AR/VR、机器学习等领域。

台湾的晶心科技是另一家著名RISC-V内核IP提供商。2020年10月,瑞萨半导体(Renesas)宣布开始采用晶心旗下AndesCore IP 32位RISC-V CPU内核开发新的特定应用标准产品。

芯来科技自2018年创立以来,也一直在走国产化RISC-V CPU IP研发和产业化的道路。“从RISC-V基金会2015年成立至2018年,RISC-V在本土之外的发展如火如荼,可是当时中国本土仍没有一家专业的RISC-V公司,中国需要一个专业的本土RISC-V公司,来提供专业和自主可控的RISC-V CPU IP产品和解决方案,否则本土产业还是会错过这次绝佳历史机遇。”芯来科技创始人胡振波表示。

“对于RISC-V,结果还没有出来——现在还为时过早。”Rene Haas认为,“RISC-V将是一个非常有趣的故事。”

3、群雄逐鹿

RISC-V架构作为一个全球化的开放式标准,正在获得越来越多产业内外、国内外各种组织、公司的关注,成为半导体产业及物联网、边缘计算等新兴应用领域的重要创新焦点。

相较而言,美国作为RISC-V架构发源地,基础实力很强,热衷于高性能、数据中心方向的尝试;欧洲结合超算,在工业方面有较强的诉求;而中国,主要由来自市场需求的驱动,注重IoT、边缘计算的高能效、低功耗,并逐渐向高性能进发。

2018年4月,中兴通讯被美国商务部制裁事件后,RISC-V由于其开源的特性受到了国内IC设计行业的高度关注。在X86和ARM的重重专利壁垒下,RISC-V的开放性能够很好的调节软件普世生态和CPU国产自主可控的双重需求。

在中国本土市场上,已经出现了不少主要玩家。芯来科技成立于2018年,是国内首批基于RISC-V开放指令集架构打造应用生态,并率先实现产业化应用的企业之一。基于RISC-V架构,公司已开发多种系列的CPU IP产品及相关软硬件解决方案。

2018年,阿里平头哥开始从多年的自研架构C-SKY逐渐切换至RISC-V,成为国内最早涉足RISC-V的技术团队之一。2022年4月7日,基于阿里平头哥玄铁RISC-V C906处理器的软硬件联合优化方案,在聚焦低功耗、高能效的IoT领域Tiny v0.7榜单中取得了全部4个指标的第一,创下了MLPerf Tiny有史以来RISC-V架构提交的最好成绩。

4月10日消息,中科院计算技术研究所副所长、RISC-V国际基金会理事会成员包云岗透露,中科院RISC-V开源处理器“香山”有了新的归属——北京开源芯片研究院(开芯院)。包云岗表示,经过四个月的筹建,现已正式启动第一批围绕“香山”的新项目,后续也将陆续启动其他开源芯片项目。

香山核架构示意图

性能方面,“雁栖湖”的SPEC CPU2006成绩预计在9@1.3GHz,也就是7/GHz左右,大约相当于ARM A72/A73的水平,后者商用化的杰出代表包括骁龙835、麒麟960/970等,“南湖”工艺和频率升级后,预计SPEC 2006得分能到20左右。

在国内上市公司中,芯原股份、兆易创新、瑞芯微、全志科技、汇顶科技、乐鑫科技等在RISC-V领域均有相关产品布局,但目前贡献收入有限。

资料来源:

https://mp.weixin.qq.com/s/zn2AxT_qSTn4VOK0l-WyYQ

https://mp.weixin.qq.com/s/XGf1ROFJ4CLvc_l63dG16w

https://mp.weixin.qq.com/s/rq3d6kisQmhXuWCQuUTrtw

https://mp.weixin.qq.com/s/g-8ps35eJacmDAOacn9flg

https://mp.weixin.qq.com/s/QWCmHumz8jPZ1Kxj3PFI_A

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