人們喜歡把中國(guó)與巴基斯坦的關(guān)系稱作“巴鐵”，在RISC-V的領(lǐng)域也有這么一位巴鐵，始終關(guān)注著中國(guó)半導(dǎo)體的發(fā)展，并致力于將RISC-V在中國(guó)發(fā)揚(yáng)光大，惠及更多人。他就是SiFive全球CEO Naveed Sherwani博士。

“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來一定在中國(guó)。在未來的10到15年之內(nèi)，中國(guó)將會(huì)占據(jù)很大的半導(dǎo)體制造的市場(chǎng)份額，這將使中國(guó)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的核心。我們相信半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可以普惠于社會(huì)大眾，并且為生活在社會(huì)最底層的人群提供智能手機(jī)，平板電腦，互聯(lián)設(shè)備等解決方案，最終為這些人群帶來豐富多彩的生活。中國(guó)將引領(lǐng)這場(chǎng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的革命，而SiFive可以在其中扮演很重要的角色，引領(lǐng)RISC-V在全世界的普及與發(fā)展。”

圖：SiFive全球CEO Naveed Sherwani博士

正如Naveed所說，開源處理器架構(gòu)是當(dāng)下的熱門話題，而“RISC-V”頻頻出現(xiàn)在頭版頭條，占據(jù)了開源處理器架構(gòu)的制高點(diǎn)。近期，作為RISC-V的引領(lǐng)者，Sifive公司在中國(guó)多地展開了巡回研討會(huì)，再度將RISC-V熱推向高點(diǎn)。

RISC-V應(yīng)運(yùn)而生

長(zhǎng)久以來，絕大多數(shù)商用ISA處理器架構(gòu)都受到專利保護(hù)，很多指令集架構(gòu)過份復(fù)雜，X86指令集已經(jīng)被Intel牢牢掌控，ARM的授權(quán)費(fèi)較高，這在一定程度上阻礙了技術(shù)創(chuàng)新。

正是在這一大背景下，2010年加州大學(xué)伯克利分校EECS實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)了RISC-V項(xiàng)目。項(xiàng)目確立的根源，就是推出適用于學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和商業(yè)機(jī)構(gòu)的全新的極簡(jiǎn)化架構(gòu)，突破知識(shí)產(chǎn)權(quán)的限制。

僅用了3個(gè)月，伯克利的研究團(tuán)隊(duì)就完成了RISC-V的指令集開發(fā)，并公開發(fā)布了第一版，該版本只包含了不到50條指令，可以用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)具備定點(diǎn)運(yùn)算和特權(quán)模式等基本功能的處理器。用戶也可以根據(jù)自己的需求自定義新指令。

RISC-V與其它高度商業(yè)化的處理器架構(gòu)相比，最大的不同在于它是一個(gè)模塊化的架構(gòu)。因此，RISC-V不僅短小精悍，而且其不同的部分還能以模塊化的方式組織在一起，試圖通過一套統(tǒng)一的架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用。而這種模塊化是其它架構(gòu)所不具備。

模塊化的RISC-V架構(gòu)使得用戶能夠自主選擇不同的模塊組合，以滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)景。這一指令集兼具精簡(jiǎn)和靈活兩大特點(diǎn)，其ISA豐富的拓展性和可定制性得到了廣泛的認(rèn)可。因此，RISC-V一經(jīng)推出，就展現(xiàn)出了蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。

RISC-V的靈活性還體現(xiàn)在生態(tài)建設(shè)上，對(duì)此，SiFive產(chǎn)品市場(chǎng)副總裁Jack Kang表示：“RISC-V可以共享軟件生態(tài)系統(tǒng)，并支持在此基礎(chǔ)上進(jìn)行硬件的差異化創(chuàng)新，從而顯著縮短設(shè)計(jì)周期。”

圖：SiFive公司產(chǎn)品市場(chǎng)副總裁Jack Kang

RISC-V發(fā)展勢(shì)頭迅猛，

SiFive成為其發(fā)展的領(lǐng)軍者

時(shí)至今日，RISC-V的生態(tài)已越發(fā)壯大，2015年8月成立的RISC-V基金會(huì)，短短3年已有全球100多家公司加入。他們合作定義相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和軟件標(biāo)準(zhǔn)，這使得所有規(guī)模的公司都能從中受益，而在RISC-V出現(xiàn)之前，其他ISA還從未做到過這一點(diǎn)。當(dāng)前，很多大公司已經(jīng)成立了基于RISC-V的SoC芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)品覆蓋嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)、MCU等。例如:Nvidia宣稱已經(jīng)將他們?cè)瓉淼腇alcon控制器全部替換為RISC-V架構(gòu)；很多基于RISC-V的開發(fā)計(jì)劃和項(xiàng)目不久后會(huì)陸續(xù)呈現(xiàn)在世人面前。

關(guān)于SiFive，這是一家由RISC-V開創(chuàng)者Krste Asanovic，以及Yunsup Lee和Andrew Waterman于2015年創(chuàng)建的半導(dǎo)體企業(yè)，通過其定制化RISC-V半導(dǎo)體產(chǎn)品，幫助IC設(shè)計(jì)及系統(tǒng)公司縮短上市時(shí)間，減少成本費(fèi)用，讓定制硅芯片產(chǎn)品更加大眾化。

公司成立僅僅3年，SiFive在國(guó)際市場(chǎng)上便已開始了平臺(tái)及生態(tài)的合作及布局。目前，SiFive已經(jīng)與多家國(guó)際知名半導(dǎo)體廠商建立起了深度合作關(guān)系。如Western Digital，該公司宣布其計(jì)劃研發(fā)的所有產(chǎn)品中的存儲(chǔ)器控制芯片都將采用RISC-V的IP，預(yù)估未來年出貨量將達(dá)到20億個(gè)核；韓國(guó)FADU公司的SSD控制級(jí)芯片將采用SiFive Core IP。

“SiFive領(lǐng)導(dǎo)半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)革命”這是本次SiFive巡回研討會(huì)的主題，而之所以稱之為一場(chǎng)“革命”，其原因在于SiFive不僅提供基于RISC-V的解決方案，還提供了基于SaaS云端的解決方案，讓客戶無需采購(gòu)服務(wù)器，EDA軟件，F(xiàn)PGA等即可直接在線進(jìn)行CPU選型和配置，并進(jìn)行在線仿真驗(yàn)證，這一流程24小時(shí)之內(nèi)便可完成，此舉能夠大大降低對(duì)于設(shè)計(jì)人員數(shù)量的需求，并享用到極其高效的設(shè)計(jì)方法。這在行業(yè)內(nèi)，算的上是一大創(chuàng)新。

中國(guó)RISC-V市場(chǎng)漸入佳境

“中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)近些年來發(fā)展突飛猛進(jìn)，而RISC-V在國(guó)內(nèi)的關(guān)注度也越來越高，上個(gè)月SiFive中國(guó)（上海賽昉科技有限公司）正式成立，標(biāo)志著SiFive全面進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，將最權(quán)威最新的RISC-V的技術(shù)引入中國(guó)，并提供本地化的支持服務(wù)，加速RISC-V在中國(guó)的生態(tài)及平臺(tái)建設(shè)，助力國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)的自主創(chuàng)新。”SiFive中國(guó)CEO徐滔說。

圖：SiFive中國(guó)CEO徐滔

從本次巡回研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)了解到，SiFive在中國(guó)成立合資公司，不僅是商務(wù)及技術(shù)支持，而且會(huì)將RISC-V技術(shù)、平臺(tái)、設(shè)計(jì)方法及生態(tài)建設(shè)本土化，同時(shí)建立高水平的CPU與SoC本地研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為國(guó)內(nèi)RISC-V整體生態(tài)提供的專用CPU內(nèi)核與SoC產(chǎn)品的敏捷定制服務(wù)。

近期，中國(guó)RISC-V市場(chǎng)持續(xù)升溫，產(chǎn)業(yè)政策、合作項(xiàng)目、新產(chǎn)品接踵而至。

7月份，上海市經(jīng)濟(jì)信息委近日發(fā)布了《上海市經(jīng)濟(jì)信息化委關(guān)于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金（集成電路和電子信息制造領(lǐng)域）項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》，其中項(xiàng)目指南中包含基于RISC-V指令集架構(gòu)的處理器芯片方向。這是國(guó)內(nèi)首個(gè)支持RISC-V的相關(guān)政策。

據(jù)悉，中國(guó)目前已有超過260家機(jī)構(gòu)在評(píng)估RISC-V架構(gòu)，其中有諸多國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)對(duì)SiFive的CPU core表示出了濃厚的興趣，并且陸續(xù)的促成多領(lǐng)域的深度合作。

9月上旬，為加速RISC-V生態(tài)系統(tǒng)的全球布局，SiFive于2017年推出了DesignShare項(xiàng)目。近期，成都銳成芯微已加入了DesignShare生態(tài)系統(tǒng)。而SiFive 全系列RISC-V架構(gòu)CPU已完全商業(yè)化。

9月中旬，華米發(fā)布了全球首款RISC-V可穿戴AI芯片“黃山1號(hào)”，并成功流片。據(jù)報(bào)道，“黃山1號(hào)”作為全球首款RISC-V開源指令集可穿戴處理器，它集成了AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊，擁有AI驅(qū)動(dòng)、閃電性能、苗條功耗三大特點(diǎn)，應(yīng)用了Always on技術(shù)，區(qū)別于傳統(tǒng)AI，實(shí)現(xiàn)了AI從云到端的前移，實(shí)時(shí)計(jì)算無需傳輸。相比其他同一級(jí)別的架構(gòu)處理器運(yùn)算效率高出38%。

綜上，無論是架構(gòu)的精簡(jiǎn)和開源特色，還是產(chǎn)業(yè)歡迎程度，以及生態(tài)建設(shè)方面，RISC-V被廣泛看好，短短幾年就實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，體現(xiàn)出了不俗的潛質(zhì)，前景值得期待。

照此趨勢(shì)發(fā)展，一個(gè)“巴鐵”的中國(guó)IC夢(mèng)看來不會(huì)遙遠(yuǎn)，SiFive將助力圓夢(mèng)。

文/半導(dǎo)體行業(yè)觀察 張健