Google、Intel、騰訊等大廠相繼入局，RISC-V 終將徹改半導體行業！

譚章熹|其他|other else|

2023-02-02 11:31:11 769

2022年，對于略顯年輕的RISC-V行業來說，這是比較特殊的一年。

作為開源、精簡的計算機架構，它誕生于上個世紀，本世紀初發展到第五代，卻已經隱隱有和PC領域的x86、移動端的ARM三足鼎立的趨勢。

過去，RISC-V的發展中，低端、MCU、IoT都是它在市場上的關鍵詞。作為它最早的參與者和支持者，我一直認為這其實對RISC-V的認識是不完整的。它的潛力非常大，有機會給很多有特殊需求的領域提供芯片、生態擴展到覆蓋各個性能場景，過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，英特爾表態投入10億美金打造RISC-V創新基金，表態支持RISC-V發展；9月，SiFive成為NASA即將推出的高性能航天計算 (HPSC) 處理器提供核心 CPU的供應商，用RISC-V架構的芯片搭建要求極高的航空領域的高性能處理器。

時值2023年初，我在此拋磚引玉，和大家聊一聊過去一年以來RISC-V的幾個重點和未來走向。

在高性能市場嶄露頭角

從前面聊的消息可以看到，RISC-V的應用場景、和重要程度都在加深，這也印證了我認為的RISC-V的一個最終發展趨勢：高端化。

這是由于RISC-V最基礎的特點：開源、精簡、模塊化。開源，意味著它不受任何單一公司控制，有著巨大可能性與未來潛力；精簡，意味著它的可擴展性很強，沒有很多歷史包袱；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，更特殊的一些計算需求。

也正是因為這些原因，它的特性其實非常契合未來我們在服務器、數據中心等高端場景的芯片需求。

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

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

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

在剛剛過去的RISC-V峰會上，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*個成員，采用高性能Chiplet和IP的形式提供。這些高性能產品的推出都展現了目前RISC-V行業走向高端的趨勢。

從另一個角度來說，在這些高端場景應用里面，往往需要進行定制化，假如追求新的技術突破或一些創新的時候，RISC-V獨到的優勢天然就會吸引到企業來選用。而它開源的特點又讓研發沒有太多負擔，商業化路徑明晰。再想想近期Arm與Qualcomm的訴訟，在授權費用上有著很多爭端，不難明白為什么RISC-V在商業化方面有著越來越強的吸引力。

可以想象，除了車載芯片，服務器、數據中心等領域我們都會逐漸目睹RISC-V芯片從進場負責邊緣應用、到成為核心處理器的一個過程。

去年這些實際落地的應用已經可以證明，在性能需求很高、要求很專業的領域，RISC-V能做得好，未來也會越來越好。

大公司入局，創新始終是最強驅動力

除RISC-V高端化，今年大公司的動向也釋放出了一些值得關注的市場信號——為了保證不錯過RISC-V這一浪潮，他們或直接切入，或提前布局。

2022年剛開年時，Intel就丟了一個重磅消息：將投入10億美金打造創新基金，提供資金、晶圓廠服務和重要技術，其中大部分都將用于協助RISC-V創新企業的長期發展。作為半導體領域長期霸主之一，Intel擁抱RISC-V可謂意味深遠：首先，從其公司戰略上，可能代表著扶持RISC-V與Arm競爭，并借開源的RISC-V打磨自己的晶圓廠；其次，Intel這樣的行業巨頭積極表態并參與其中后，RISC-V的生態發展，將得到一股強勁的驅動力。

在這次真金白銀的投入之前，Intel已經多次表達過對RISC-V的興趣。比如領投RISC-V IP開發商SiFive的C輪融資，并在去年出價20億美元提出收購案。雖然收購并未落地，然而Intel在積極擁抱RISC-V，已經是顯而易見的事情。

而這次Intel宣布的10億美金基金并加入RISC-V國際基金會，更是意味著Intel對于扶持RISC-V在微架構領域與Arm競爭、以及將RISC-V架構芯片納入IDM2.0版圖的長遠愿景。

這對于整體RISC-V生態是一個好消息——Intel作為行業非常資深的企業，能作為一個重要推手，加速RISC-V生態成形。

尤其是Intel這次發布的新消息，在各個層面上提供針對RISC-V企業早期需求的幫助，包括10億美金的資金，授權差異化RISC-V IP以加速創新，提供對基于 RISC-V 的開放式IntelChiplet block的訪問，探索RISC-V相關的創新芯片架構和先進封裝技術。

這也是因為，Intel看好未來RISC-V落地很廣闊——并非局限在IoT領域，而有很多高端場景。RISC-V的這些潛力，意味著它可以和Arm競爭，并最終形成X86、Arm、RISC-V三足鼎立的格局。

另一方面，借助開放開源的RISC-V，Intel也可以進一步打磨自己的晶圓廠，更快地迭代晶圓廠、半導體工藝，維持自己主要業務模式上處理器霸主的地位。

從歷史角度看，可以回望當年微軟崛起，IBM對Linux一路扶持的往事，其中邏輯是類似的。這樣的戰略投入成就了開源的Linux在操作系統中的地位；而RISC-V作為最新一代開源指令集，前景可期。

可以說，這是Intel一個長遠的布局，不是僅僅跟一兩家公司競爭，而是看到了RISC-V未來巨大的的潛力。

除了Intel以外，市面上很多企業或多或少都做出了對RISC-V的投入、或表示關注。

2022年年初的CES上，Mobileye（已被Intel收購）發布12核RISC-V自動駕駛芯片EyeQ Ultra，CPU內核全部用的是RISC-V。從產品角度來看，他們去做這個選擇，正是因為RISC-V的特點，在這個例子中就是可定制化的特性以及商業上的靈活性，所以它選擇了RISC-V。

還有Apple之前開始招募RISC-V相關工程師等消息。

如果說高端場景的應用驗證了RISC-V架構的能力，那這些企業的關注很大程度上都是來自RISC-V在商業上的潛力。

這是因為最初的設計就意味著它沒有授權的桎梏，更靈活，這些定制化的解決方案迭代周期也更快，可以說，RISC-V本身就是非常鼓勵創新的架構。

這和兩個市場的需求是非常匹配的：充滿活力的中國市場，和變動不斷、受成本影響較大的創業市場。在此之前，中國市場在IoT領域的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，我相信中國市場也會是其中很重要的參與者和探索者。

展望2023：RISC-V大洗牌，生態及人才儲備逐步建立

2023年我對RISC-V領域的預期，是“破而后立”。

首先，今年以來資本市場轉冷，而高端RISC-V芯片的研發投入較高，這可能意味著一些新創立的公司會面臨比較多的困難，甚至一些已經成立一段時間的公司也會有資金上的壓力。

但RISC-V的熱度仍將持續。在此期間，一定會有一些公司受到市場的壓力，也一定會有一些公司找到自己的市場地位并且加速發展。最終會留下的都是掌握了核心技術、在垂直領域擁有競爭力的企業，也是一個大浪淘沙的過程。

在高性能的RISC-V領域，我認為未來的市場版圖會是比較分化的，各個公司會有自己專注的垂直領域。

主要原因在于，目前RISC-V的軟硬件生態還正在完善過程，從垂直領域入手更容易突破，通用芯片則挑戰更大。另一方面來看，在垂直市場里企業可以基于對終端應用的理解，結合RISC-V可定制化、Open License的特性，更容易做出商業上有競爭力的產品。

除了這個趨勢以外，從RISC-V行業發展角度來說，目前我們仍舊面臨著一些挑戰，這也是未來進步的方向。

首先是生態問題。說實話，比較年輕的RISC-V目前生態確實還比較有限，包含軟件的生態和硬件的生態。硬件方面生態，比如說像一些IP，包括一些周邊輔助的東西，IP其他的一些知識，軟件的編譯器、library庫等，都仍舊有欠缺。

整體而言，RISC-V的技術是*有做高端產品的能力的，未來這也是一個必然的發展方向，只是在發展過程中，生態仍不完備。

當然，這個問題只是暫時的——在科技進步的過程中，我們是向前看而非向后看，隨著時間的推移，越來越多的參與者進入行業，生態必將進一步繁榮，一些重量級企業的參與，也會加速這一過程。

這也是為什么上文中我提到，Intel的明確表態和投入會對生態起到一個加速作用。

另一方面，由于RISC-V本身的開源特性，越來越多的IP核開發、共享后，生態發展會很快。

*上最大的存儲設備制造商之一Western Digital也已經開始使用RISC-V架構。目前所有連接到 RAM 和 SSD 的微控制器都是在其內部基于 RISC-V 設計的硅片上制造的。去年他們開源了其內部設計的寄存器傳輸級（RTL）設計抽象 SweRV RISC-V核心。

Western Digital認為，通過讓第三方使用核心，它將有助于推動硬件和軟件設計人員采用RISC-V架構。這也將確保Western Digital自己的未來設計將得到更好支持。

正如之前我提到的，其實很多企業都感受到了開源的RISC-V的魅力，它給大家帶來了一個全新的選擇。在很多過去可能局限在Arm或者X86架構的場景下，RISC-V的存在就意味著大家會有一個額外的選擇，這就會不斷再次反向促進行業的發展。

其次是人才問題。從數十年前開始，半導體人才培養的模式就是需要至少6-7年的學習，并且至少要在行業有過幾年經驗，可能才是一個較為合格的工程師。因為僅僅在學校里面科研論文，跟真實參與產品設計、制作、流片等過程，還是有很大區別的。

這意味著，這是一個入門比較難、比較慢的行業。

然而前幾十年，不管是風險投資，還是普通群眾，對于芯片這個行業都不算特別感興趣——回報周期長，投入高——真正會花這么多時間投入這個行業的還屬少數。

之前新京報采訪了清華大學集成電路學院王志華教授、華南師范大學半導體科學技術學院院長李京波教授等人，結合報告數據，分析報道我國芯片人才缺口以數十萬計。而每年能學成畢業進入行業的，可能就幾*。

當然全*芯片行業都缺人，但是中國尤甚。這件事情并沒有一蹴而就的解決辦法，只有逐漸補缺口。

總體而已，2022年以來，RISC-V已經成為半導體領域最不可忽視的關鍵詞，而我相信隨著整個行業生態成型、技術迭代，RISC-V將給半導體領域持續提供創新的基礎，走上發展的快車道。

作者介紹：譚章熹，博士，清華伯克利深圳研究生院兼職教授。睿思芯科公司的創始人和CEO。他在加州大學伯克利分校獲得計算機科學博士學位。他和獲得2017 年圖靈獎的David Patterson教授建立起RISC-V國際開源實驗室。譚博士專攻計算機體系結構和超大規模集成電路設計。2013年從伯克利大學畢業后，他加入了Pure Storage，擔任Pure的*位芯片設計師。譚博士擁有超過20項美國閃存系統和硬件加速器專利。

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