CPU处理器|打破x86/ARM垄断!倪光南院士称中国自研芯片应在RISC-V上押宝 大机遇

8月24日,倪光南院士在2022 RISC-V中国峰会致辞中表示:目前,主流CPU市场仍被X86、ARM架构垄断,但新兴的开源指令集RISC-V将为我国芯片产业发展提供新机遇,如果抓住机会,就有可能在CPU核心技术上掌握主动权 。
诞生于2010年的RISC-V,是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源架构,是ARM和x86架构之外规模最大的CPU架构,同时也是国内自主研发芯片的主攻架构之一 。
在地缘政治影响全球经济的当下,芯片自主重要性不言而喻 。本月,美国总统拜登本正式签署了《芯片与科学法案2022》undefined其中明确规定获得美方补助的企业十年内不得与中国或其他令美国担忧的国家进行任何重大交易,市场对RISC-V关注度再次提高 。
倪光南院士的发言,坚定了芯片行业自主研发信心的同时,也引发了一定讨论 。
RISC-V架构,为何能与ARM/X86一较高下?中国RISC-V产业现状如何?它会是中国芯片自主的关键技术方向吗? 带着这些问题,凤凰网科技采访了平头哥副总裁孟建熠,电子创新网创始人、半导体专家张国斌 。
RISC-V为何能 与ARM/X86一较高下?
目前的芯片市场,存在X86、MIPS、ARM、RISC-V四种主流指令集,也是大家常说的芯片架构 。指令集/架构,是存储在处理器(芯片)内部指导它运行计算的一系列规范语言,包含各种复杂的算法 。简单来说,指令集/架构的先进与否直接关系到CPU性能 。
倪光南院士看好的 RISC-V,是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源架构 。不同于x86、ARM等国外商业公司私有指令集架构,RISC-V最大的特点是“开放标准化”,即允许任何人设计制造芯片、免版税 。
这意味着,任何公司都能使用RISC-V,无需担心“断供”风险 。因此一度被视作我国实现芯片自主的希望 。
RISC-V具备架构简单、可模式化设计的特点 。例如,RISC-V基本指令集RV32I只有47条指令,而x86指令集已超过1400条,ARM指令集增加到了1200条 。同时,X86和ARM每月都会增加两条,而RISC-V不会再增加,这样能降低处理器的芯片面积和能耗 。
由于RV32I指令集是固定不变的,编译器编写者、语言程序员有稳定的目标,还能通过模块化设计将不同部分组织在一起 。换言之,RISC-V没有X86/ARM指令集背负的兼容性包袱,能更好的满足细分场景的需求 。
RISC-V的特性,使它快速崛起于全球范围,成为半导体、物联网等新兴应用领域的创新焦点 。近年来,RISC-V在工业控制、车联网应用较为活跃,尤其是在端侧RISC-V架构IP覆盖了安全芯片、AIoT等应用场景,而这些以往都是Arm主导的领域 。
平头哥副总裁孟建熠向凤凰网科技表示,随着AIoT时代的到来,涌现出越来越多的智能设备,催生了对芯片的定制化需求,这种碎片化的需求更容易被低功耗、可定制化的RISC-V处理器满足,因此取得了显著的进展,发展潜力巨大 。
行业层面上,RISC-V基金会已吸引了大量厂商加盟,包括英伟达、谷歌、西数、高通、三星、华为海思等,会员已超过3100家 。目前,市场上已经有100亿颗RISC-V内核,RISC-V仅用12年时间创下的数据超过AER的同期数据;2021年,共有超过160个面向各领域处理器核,向各行业渗透 。
RISC-V是中国芯片 自研的关键解?
国内芯片行业之所以对RISC-V寄予厚望,很大部分原因是美国对华为的卡脖子事件,让我们意识到芯片一定要自主研发,摆脱对国外的技术依赖 。而RISC-V的开源特性,被业内视作可绕开西方垄断的技术方向 。
2018年,美国商务部禁止中兴销售零部件、商品,致使后者芯片短缺;2019年,美国对华为实行芯片制裁后,国内芯片企业担忧与ARM的合作面临的风险,陆续加入了RISC-V阵营 。