2022年，對(duì)于略顯年輕的RISC-V行業(yè)來(lái)說(shuō)，這是比較特殊的一年。

作為開(kāi)源、精簡(jiǎn)的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，它誕生于上個(gè)世紀(jì)，本世紀(jì)初發(fā)展到第五代，卻已經(jīng)隱隱有和PC領(lǐng)域的x86、移動(dòng)端的ARM三足鼎立的趨勢(shì)。

過(guò)去，RISC-V的發(fā)展中，低端、MCU、IoT都是它在市場(chǎng)上的關(guān)鍵詞。作為它最早的參與者和支持者，我一直認(rèn)為這其實(shí)對(duì)RISC-V的認(rèn)識(shí)是不完整的。它的潛力非常大，有機(jī)會(huì)給很多有特殊需求的領(lǐng)域提供芯片、生態(tài)擴(kuò)展到覆蓋各個(gè)性能場(chǎng)景，過(guò)去一年的一系列消息也恰恰是它走向高端化的有力證明——

2022 年1月，英特爾表態(tài)投入10億美金打造RISC-V創(chuàng)新基金，表態(tài)支持RISC-V發(fā)展；9月，SiFive成為NASA即將推出的高性能航天計(jì)算 (HPSC) 處理器提供核心 CPU的供應(yīng)商，用RISC-V架構(gòu)的芯片搭建要求極高的航空領(lǐng)域的高性能處理器。

時(shí)值2023年初，我在此拋磚引玉，和大家聊一聊過(guò)去一年以來(lái)RISC-V的幾個(gè)重點(diǎn)和未來(lái)走向。

在高性能市場(chǎng)嶄露頭角

從前面聊的消息可以看到，RISC-V的應(yīng)用場(chǎng)景、和重要程度都在加深，這也印證了我認(rèn)為的RISC-V的一個(gè)最終發(fā)展趨勢(shì)：高端化。

這是由于RISC-V最基礎(chǔ)的特點(diǎn)：開(kāi)源、精簡(jiǎn)、模塊化。開(kāi)源，意味著它不受任何單一公司控制，有著巨大可能性與未來(lái)潛力；精簡(jiǎn)，意味著它的可擴(kuò)展性很強(qiáng)，沒(méi)有很多歷史包袱；模塊化的特性，則讓它能夠很好地解決目前隨著智能化的精度增加，更特殊的一些計(jì)算需求。

也正是因?yàn)檫@些原因，它的特性其實(shí)非常契合未來(lái)我們?cè)诜?wù)器、數(shù)據(jù)中心等高端場(chǎng)景的芯片需求。

再比如文章開(kāi)頭我提到的SiFive和NASA的合作—— 2022年9月消息，NASA選擇了美國(guó)的RISC-V廠商SiFive為他們即將推出的高性能航天計(jì)算 (HPSC) 處理器提供核心CPU。從行星探索到月球和火星表面任務(wù)，預(yù)計(jì)HPSC將用于幾乎所有即將進(jìn)行的太空任務(wù)。

除了一個(gè)8核SiFive IntelligenceTM X280 RISC-V矢量核外，HPSC還將使用四個(gè)SiFive RISC-V核，以提供當(dāng)前太空計(jì)算機(jī)100倍的計(jì)算能力。許多太空任務(wù)組成部分，包括自主漫游車、視覺(jué)處理、太空飛行、制導(dǎo)系統(tǒng)、通信和其他應(yīng)用程序，都將受益于計(jì)算機(jī)性能的顯著提高。

這是要上太空的，最核心的部件，也用上了RISC-V，就是對(duì)RISC-V真實(shí)地位的一個(gè)有力證明：它有能力支撐需求極高的高端場(chǎng)景算力需求。

在剛剛過(guò)去的RISC-V峰會(huì)上，Ventana也宣布推出了Veyron系列高性能RISC-V處理器。Veyron V1是該系列的[敏感詞]個(gè)成員，采用高性能Chiplet和IP的形式提供。這些高性能產(chǎn)品的推出都展現(xiàn)了目前RISC-V行業(yè)走向高端的趨勢(shì)。

從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，在這些高端場(chǎng)景應(yīng)用里面，往往需要進(jìn)行定制化，假如追求新的技術(shù)突破或一些創(chuàng)新的時(shí)候，RISC-V獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)天然就會(huì)吸引到企業(yè)來(lái)選用。而它開(kāi)源的特點(diǎn)又讓研發(fā)沒(méi)有太多負(fù)擔(dān)，商業(yè)化路徑明晰。再想想近期Arm與Qualcomm的訴訟，在授權(quán)費(fèi)用上有著很多爭(zhēng)端，不難明白為什么RISC-V在商業(yè)化方面有著越來(lái)越強(qiáng)的吸引力。

可以想象，除了車載芯片，服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域我們都會(huì)逐漸目睹RISC-V芯片從進(jìn)場(chǎng)負(fù)責(zé)邊緣應(yīng)用、到成為核心處理器的一個(gè)過(guò)程。

去年這些實(shí)際落地的應(yīng)用已經(jīng)可以證明，在性能需求很高、要求很專業(yè)的領(lǐng)域，RISC-V能做得好，未來(lái)也會(huì)越來(lái)越好。

大公司入局，創(chuàng)新始終是最強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力

除RISC-V高端化，今年大公司的動(dòng)向也釋放出了一些值得關(guān)注的市場(chǎng)信號(hào)——為了保證不錯(cuò)過(guò)RISC-V這一浪潮，他們或直接切入，或提前布局。

2022年剛開(kāi)年時(shí)，Intel就丟了一個(gè)重磅消息：將投入10億美金打造創(chuàng)新基金，提供資金、晶圓廠服務(wù)和重要技術(shù)，其中大部分都將用于協(xié)助RISC-V創(chuàng)新企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。作為半導(dǎo)體領(lǐng)域長(zhǎng)期霸主之一，Intel擁抱RISC-V可謂意味深遠(yuǎn)：首先，從其公司戰(zhàn)略上，可能代表著扶持RISC-V與Arm競(jìng)爭(zhēng)，并借開(kāi)源的RISC-V打磨自己的晶圓廠；其次，Intel這樣的行業(yè)巨頭積極表態(tài)并參與其中后，RISC-V的生態(tài)發(fā)展，將得到一股強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。

在這次真金白銀的投入之前，Intel已經(jīng)多次表達(dá)過(guò)對(duì)RISC-V的興趣。比如領(lǐng)投RISC-V IP開(kāi)發(fā)商SiFive的C輪融資，并在去年出價(jià)20億美元提出收購(gòu)案。雖然收購(gòu)并未落地，然而Intel在積極擁抱RISC-V，已經(jīng)是顯而易見(jiàn)的事情。

而這次Intel宣布的10億美金基金并加入RISC-V國(guó)際基金會(huì)，更是意味著Intel對(duì)于扶持RISC-V在微架構(gòu)領(lǐng)域與Arm競(jìng)爭(zhēng)、以及將RISC-V架構(gòu)芯片納入IDM2.0版圖的長(zhǎng)遠(yuǎn)愿景。

這對(duì)于整體RISC-V生態(tài)是一個(gè)好消息——Intel作為行業(yè)非常資深的企業(yè)，能作為一個(gè)重要推手，加速RISC-V生態(tài)成形。

尤其是Intel這次發(fā)布的新消息，在各個(gè)層面上提供針對(duì)RISC-V企業(yè)早期需求的幫助，包括10億美金的資金，授權(quán)差異化RISC-V IP以加速創(chuàng)新，提供對(duì)基于 RISC-V 的開(kāi)放式IntelChiplet block的訪問(wèn)，探索RISC-V相關(guān)的創(chuàng)新芯片架構(gòu)和先進(jìn)封裝技術(shù)。

這也是因?yàn)椋琁ntel看好未來(lái)RISC-V落地很廣闊——并非局限在IoT領(lǐng)域，而有很多高端場(chǎng)景。RISC-V的這些潛力，意味著它可以和Arm競(jìng)爭(zhēng)，并最終形成X86、Arm、RISC-V三足鼎立的格局。

另一方面，借助開(kāi)放開(kāi)源的RISC-V，Intel也可以進(jìn)一步打磨自己的晶圓廠，更快地迭代晶圓廠、半導(dǎo)體工藝，維持自己主要業(yè)務(wù)模式上處理器霸主的地位。

從歷史角度看，可以回望當(dāng)年微軟崛起，IBM對(duì)Linux一路扶持的往事，其中邏輯是類似的。這樣的戰(zhàn)略投入成就了開(kāi)源的Linux在操作系統(tǒng)中的地位；而RISC-V作為[敏感詞]一代開(kāi)源指令集，前景可期。

可以說(shuō)，這是Intel一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的布局，不是僅僅跟一兩家公司競(jìng)爭(zhēng)，而是看到了RISC-V未來(lái)巨大的的潛力。

除了Intel以外，市面上很多企業(yè)或多或少都做出了對(duì)RISC-V的投入、或表示關(guān)注。

2022年年初的CES上，Mobileye（已被Intel收購(gòu)）發(fā)布12核RISC-V自動(dòng)駕駛芯片EyeQ Ultra，CPU內(nèi)核全部用的是RISC-V。從產(chǎn)品角度來(lái)看，他們?nèi)プ鲞@個(gè)選擇，正是因?yàn)镽ISC-V的特點(diǎn)，在這個(gè)例子中就是可定制化的特性以及商業(yè)上的靈活性，所以它選擇了RISC-V。

還有Apple之前開(kāi)始招募RISC-V相關(guān)工程師等消息。

如果說(shuō)高端場(chǎng)景的應(yīng)用驗(yàn)證了RISC-V架構(gòu)的能力，那這些企業(yè)的關(guān)注很大程度上都是來(lái)自RISC-V在商業(yè)上的潛力。

這是因?yàn)樽畛醯脑O(shè)計(jì)就意味著它沒(méi)有授權(quán)的桎梏，更靈活，這些定制化的解決方案迭代周期也更快，可以說(shuō)，RISC-V本身就是非常鼓勵(lì)創(chuàng)新的架構(gòu)。

這和兩個(gè)市場(chǎng)的需求是非常匹配的：充滿活力的中國(guó)市場(chǎng)，和變動(dòng)不斷、受成本影響較大的創(chuàng)業(yè)市場(chǎng)。在此之前，中國(guó)市場(chǎng)在IoT領(lǐng)域的RISC-V處理器出貨量就占全球的50%以上，而隨著RISC-V處理器走向高端，我相信中國(guó)市場(chǎng)也會(huì)是其中很重要的參與者和探索者。

展望2023：RISC-V大洗牌，生態(tài)及人才儲(chǔ)備逐步建立

2023年我對(duì)RISC-V領(lǐng)域的預(yù)期，是“破而后立”。

首先 ，今年以來(lái)資本市場(chǎng)轉(zhuǎn)冷，而高端RISC-V芯片的研發(fā)投入較高，這可能意味著一些新創(chuàng)立的公司會(huì)面臨比較多的困難，甚至一些已經(jīng)成立一段時(shí)間的公司也會(huì)有資金上的壓力。

但RISC-V的熱度仍將持續(xù)。在此期間，一定會(huì)有一些公司受到市場(chǎng)的壓力，也一定會(huì)有一些公司找到自己的市場(chǎng)地位并且加速發(fā)展。最終會(huì)留下的都是掌握了核心技術(shù)、在垂直領(lǐng)域擁有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，也是一個(gè)大浪淘沙的過(guò)程。

在高性能的RISC-V領(lǐng)域，我認(rèn)為未來(lái)的市場(chǎng)版圖會(huì)是比較分化的，各個(gè)公司會(huì)有自己專注的垂直領(lǐng)域。

主要原因在于，目前RISC-V的軟硬件生態(tài)還正在完善過(guò)程，從垂直領(lǐng)域入手更容易突破，通用芯片則挑戰(zhàn)更大。另一方面來(lái)看，在垂直市場(chǎng)里企業(yè)可以基于對(duì)終端應(yīng)用的理解，結(jié)合RISC-V可定制化、Open License的特性，更容易做出商業(yè)上有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

除了這個(gè)趨勢(shì)以外，從RISC-V行業(yè)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，目前我們?nèi)耘f面臨著一些挑戰(zhàn)，這也是未來(lái)進(jìn)步的方向。

首先是生態(tài)問(wèn)題。說(shuō)實(shí)話，比較年輕的RISC-V目前生態(tài)確實(shí)還比較有限，包含軟件的生態(tài)和硬件的生態(tài)。硬件方面生態(tài)，比如說(shuō)像一些IP，包括一些周邊輔助的東西，IP其他的一些知識(shí)，軟件的編譯器、library庫(kù)等，都仍舊有欠缺。

整體而言，RISC-V的技術(shù)是[敏感詞]有做高端產(chǎn)品的能力的，未來(lái)這也是一個(gè)必然的發(fā)展方向，只是在發(fā)展過(guò)程中，生態(tài)仍不完備。

當(dāng)然，這個(gè)問(wèn)題只是暫時(shí)的——在科技進(jìn)步的過(guò)程中，我們是向前看而非向后看，隨著時(shí)間的推移，越來(lái)越多的參與者進(jìn)入行業(yè)，生態(tài)必將進(jìn)一步繁榮，一些重量級(jí)企業(yè)的參與，也會(huì)加速這一過(guò)程。

這也是為什么上文中我提到，Intel的明確表態(tài)和投入會(huì)對(duì)生態(tài)起到一個(gè)加速作用。

另一方面，由于RISC-V本身的開(kāi)源特性，越來(lái)越多的IP核開(kāi)發(fā)、共享后，生態(tài)發(fā)展會(huì)很快。

世界上[敏感詞]的存儲(chǔ)設(shè)備制造商之一Western Digital也已經(jīng)開(kāi)始使用RISC-V架構(gòu)。目前所有連接到 RAM 和 SSD 的微控制器都是在其內(nèi)部基于 RISC-V 設(shè)計(jì)的硅片上制造的。去年他們開(kāi)源了其內(nèi)部設(shè)計(jì)的寄存器傳輸級(jí)（RTL）設(shè)計(jì)抽象 SweRV RISC-V核心。

Western Digital認(rèn)為，通過(guò)讓第三方使用核心，它將有助于推動(dòng)硬件和軟件設(shè)計(jì)人員采用RISC-V架構(gòu)。這也將確保Western Digital自己的未來(lái)設(shè)計(jì)將得到更好支持。

正如之前我提到的，其實(shí)很多企業(yè)都感受到了開(kāi)源的RISC-V的魅力，它給大家?guī)?lái)了一個(gè)全新的選擇。在很多過(guò)去可能局限在Arm或者X86架構(gòu)的場(chǎng)景下，RISC-V的存在就意味著大家會(huì)有一個(gè)額外的選擇，這就會(huì)不斷再次反向促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

其次是人才問(wèn)題。從數(shù)十年前開(kāi)始，半導(dǎo)體人才培養(yǎng)的模式就是需要至少6-7年的學(xué)習(xí)，并且至少要在行業(yè)有過(guò)幾年經(jīng)驗(yàn)，可能才是一個(gè)較為合格的工程師。因?yàn)閮H僅在學(xué)校里面科研論文，跟真實(shí)參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作、流片等過(guò)程，還是有很大區(qū)別的。

這意味著，這是一個(gè)入門(mén)比較難、比較慢的行業(yè)。

然而前幾十年，不管是風(fēng)險(xiǎn)投資，還是普通群眾，對(duì)于芯片這個(gè)行業(yè)都不算特別感興趣——回報(bào)周期長(zhǎng)，投入高——真正會(huì)花這么多時(shí)間投入這個(gè)行業(yè)的還屬少數(shù)。

之前新京報(bào)采訪了清華大學(xué)集成電路學(xué)院王志華教授、華南師范大學(xué)半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)李京波教授等人，結(jié)合報(bào)告數(shù)據(jù)，分析報(bào)道我國(guó)芯片人才缺口以數(shù)十萬(wàn)計(jì)。而每年能學(xué)成畢業(yè)進(jìn)入行業(yè)的，可能就幾萬(wàn)人。

當(dāng)然全世界芯片行業(yè)都缺人，但是中國(guó)尤甚。這件事情并沒(méi)有一蹴而就的解決辦法，只有逐漸補(bǔ)缺口。

總體而已，2022年以來(lái)，RISC-V已經(jīng)成為半導(dǎo)體領(lǐng)域最不可忽視的關(guān)鍵詞，而我相信隨著整個(gè)行業(yè)生態(tài)成型、技術(shù)迭代，RISC-V將給半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)提供創(chuàng)新的基礎(chǔ)，走上發(fā)展的快車道。

作者介紹：譚章熹，博士，清華伯克利深圳研究生院兼職教授。睿思芯科公司的創(chuàng)始人和CEO。他在加州大學(xué)伯克利分校獲得計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。他和獲得2017 年圖靈獎(jiǎng)的David Patterson教授建立起RISC-V國(guó)際開(kāi)源實(shí)驗(yàn)室。譚博士專攻計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)。2013年從伯克利大學(xué)畢業(yè)后，他加入了Pure Storage，擔(dān)任Pure的[敏感詞]位芯片設(shè)計(jì)師。譚博士擁有超過(guò)20項(xiàng)美國(guó)閃存系統(tǒng)和硬件加速器專利。

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