
文章來源:柏柏說科技
不為X86、ARM所折腰,卻陶醉于RISC-V架構(gòu)的“溫柔鄉(xiāng)”,比起X86、ARM芯片架構(gòu)指令集,為何中國芯片設(shè)計商更加青睞RISC-V技術(shù)呢?RISC-V指令集架構(gòu)到底有何魅力呢?

“芯片市場亂不亂,阿里平頭哥說了算”為了在互聯(lián)網(wǎng)市場中多分一杯羹,阿里開展處理器芯片項目,平頭哥是阿里旗下成立的芯片公司名稱。眾所周知,想要開展芯片項目,基礎(chǔ)建設(shè)是少不了的。
兵馬未到,糧草先行。早在阿里正式成立平頭哥公司之前,阿里全資收購中國大陸唯一一家擁有自主嵌入式、SOC集成芯片技術(shù)的公司中天微。另外,為了促進芯片項目的研發(fā),阿里到處招兵買馬。先后投資了寒武紀、深鑒科技、Kneron、ASR、Barefoot Networks等多家芯片公司。“投了這么多錢,總得有些成品吧”。

2021年5月18日,平頭哥發(fā)布了旗下最新的處理器芯片“玄鐵907”。據(jù)了解,“玄鐵907”采用開源RISC-V指令集架構(gòu)打造,應(yīng)用范圍包括MPU、導航定位、智能語音等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)。
由于“玄鐵907”采用的是精簡指令集架構(gòu),且在此基礎(chǔ)上進行了擴展增強,加入5級流水線設(shè)計。因此在兼顧效率的同時;“玄鐵907”還具備降低功耗、優(yōu)化功率的優(yōu)點。補充一點:阿里并不是第一次采用RISC-V指令集架構(gòu),早先的玄鐵902、906、910等多款產(chǎn)品,都是建立在RISC-V基礎(chǔ)上的。

截止到2021年,阿里自研的玄鐵芯片累計出貨量達20億。旗下包括中科藍汛、卓勝微電子、全志科技等200多名客戶。值得一提的是:阿里并不是我國唯一一家采用RISC-V指令集架構(gòu)的廠商,順航、華為、龍芯等國產(chǎn)芯片設(shè)計商,都加入了RISC-V指令集陣營。
很多朋友都知道,比起X86、ARM架構(gòu);不管是性能還是生態(tài)系統(tǒng)完善,RISC-V都不如X86、ARM指令集。乍一看,RISC-V架構(gòu)并不是芯片廠商的最佳選擇。RISC-V架構(gòu)到底有何魔力,引無數(shù)芯片設(shè)計廠商竟折腰呢?答:成本與未來可發(fā)展性。
首先是成本,不管是在智能手機領(lǐng)域中翻云覆雨的ARM架構(gòu),還是在計算機領(lǐng)域中只手遮天的X86架構(gòu)。設(shè)備廠商想要使用,就必須向架構(gòu)技術(shù)所屬機構(gòu)支付專利費。這筆專利費可不便宜,拿ARM架構(gòu)舉例;ARM單件芯片設(shè)計方案的使用費為7.5萬美元每年,如果向ARM支付20萬美元,那么ARM公司的所有芯片方案,將免費交給廠商使用。

對于華為、阿里這種大廠來說,20萬美元的費用并不高。但對于中小型企業(yè)來說,在不保證營收增長的前提下,20萬美元的使用費是很高的。與ARM、X86不同,RISC-V是完全免費的開源系統(tǒng)。
那可能有朋友要問了,阿里、華為又不差錢,為什么不使用性能更優(yōu)、適配性更好的X86、ARM架構(gòu),反倒加入到RISC-V指令集陣容呢?答:技術(shù)限制。
依舊是拿ARM架構(gòu)舉例,在美國的“威逼利誘”下,ARM成為美國打壓麒麟芯片的一門“利器”。要知道,華為的麒麟芯片是建立在ARM V8架構(gòu)上的。ARM中斷對華為麒麟芯片的技術(shù)供給,導致麒麟芯片中斷更新、研發(fā)。

雖說華為擁有ARM V8架構(gòu)的永久使用權(quán),但華為卻無法使用ARM最新推出的ARM V9架構(gòu)。無法使用ARM V9架構(gòu)的麒麟處理器將無法進行下一代的研發(fā)研制。
與ARM、X86這種技術(shù)掌握在企業(yè)手中的架構(gòu)不同,RISC-V架構(gòu)不存在技術(shù)限制一說。盡管RISC-V架構(gòu)是美國SiFive公司推出的,但RISC-V是屬于大眾開源架構(gòu)。換句話說,ARM架構(gòu)并沒有版權(quán)限制,任何一家企業(yè)、甚至個人都能拿過來使用。
說了這么多,RISC-V架構(gòu)的前景如何呢?與ARM、X86架構(gòu)相比,RISC-V架構(gòu)具有其它架構(gòu)不具備的極簡模塊化、可擴展性的特點。目前國外許多大學已經(jīng)將RISC-V架構(gòu)作為基本教材。印度也將RISC-V架構(gòu)作為發(fā)展半導體事業(yè)的基本架構(gòu)。

需要注意的是,忌憚RISC-V架構(gòu)近些年日益增長的影響力,ARM公司專門設(shè)立了一個域名為riscv-basics.com的網(wǎng)站,專門阻擊RISC-V架構(gòu)的發(fā)展。雖說這從側(cè)面證明了RISC-V架構(gòu)的可行性,但ARM公司的阻擊,對RISC-V架構(gòu)的發(fā)展,還是會造成一定的影響的。

RISC-V架構(gòu)給我國半導體行業(yè)帶來哪些促進作用呢?拋去CPU處理器進程等設(shè)備進程因素。RISC-V架構(gòu)極大地促進了我國芯片設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。其免費開源、沒有版權(quán)限制的特點,在促進我國中小型芯片設(shè)計廠商發(fā)展的同時,也帶動了我國整個芯片行業(yè)的發(fā)展。
當然,RISC-V終究還是屬于國外指令集領(lǐng)域的產(chǎn)物,雖說當前不會被美國限制使用,但不代表今后不會禁止。華為、中興事件讓我們意識到,只有擁有自己的指令集架構(gòu),才能夠確保在半導體領(lǐng)域中掌握自主權(quán)。

現(xiàn)階段,我國的龍芯已經(jīng)成功推出了復雜指令集“Looge Arch”,為我國的半導體行業(yè)加油打氣。祝愿國產(chǎn)半導體廠商能夠愈發(fā)強大,早日解決核心技術(shù)“卡脖子”的難題。
