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未來RISC-V很可能發展成為世界主流CPU之一

作者:王瑩時間:2019-08-28來源:電子產品世界收藏

  王?瑩?(《電子產品世界》編輯)

本文引用地址:http://www.sncsn.tw/article/201908/404214.htm

  編者按:的發展前景如何?近日,在兆易創新推出基于內核的微控制器GD32V發布會上,倪光院士認為,未來很可能發展成為世界主流之一,從而在領域形成Intel、Arm、RISC-V三分天下的格局。

1 RISC-V存在的理由

  站在全世界的視野來看,已有兩種架構存活了——Intel的X86架構,和Arm架構。

  通常認為,成熟市場上第一名能夠活得很好,第二名還可以,第三名水深火熱。

  在X86市場,Intel和AMD是比較舒服的,AMD至少有20%的市場份額——美國的反壟斷法不允許把AMD消滅掉。X86因為做得早,有傳統的市場基礎,特別是有強大的生態支持,因此很難撼動。Arm也很好,特別在移動領域基本不可動搖,Arm已有很成熟的商業模式。但是在其他領域,哪種架構會主導?這不好說。

  目前芯片業有什么缺點呢?市場上近千家設計公司中,大部分都是很小的公司——只有幾十個人,由于設計芯片的負擔比較重,因此只有少數企業能承受中高端芯片的研發成本,制約了芯片領域的創新。而RISC-V指令集是可以降低處理器芯片IP成本的新模式。另外,像兆易創新這樣的大企業,也想進一步發展,所以希望有更好的新技術出來。

  Linux開源軟件的成功給我們一個啟發:能不能把這種成功模式從軟件領域復制到硬件領域?之前也有些開源的硬件,但是都沒有成功。不過,RISC-V應該是一個很好的創新點。

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2 RISC-V的優勢與短板

  RISC-V的優勢是自由、免費,誰都可以做,只要聲明一下就可以了,但是不會像一樣嚴格控制(嚴格控制的好處是不會碎片化),因此各有千秋。

  RISC-V許可證現在來看門檻很低,誰都可以用,這非常有優勢。不過,是否會用了以后自己不開源,改進了以后慢慢形成RISC-VA,RISC-VB?這不好說。作為RISC-V聯盟,還是希望通過一定的手續使一些內容公布出來,使大家都能用上新的改進,而不是有些仍用原有的、沒有改進的,而與新的不兼容。這也是挑戰,即能不能在RISC-V發展之后共享一些經驗,防止碎片化。

3 RISC-V的應用市場

  相比X86和Arm,RISC-V的生態環境顯然是最大的問題。但是不是那么難呢?也不一定,從某種意義上看,操作系統帶領整個生態軟件,所以比較保守地估計,RISC-V定位新的IoT(物聯網)、移動、5G、邊緣計算等。

  IoT等新興市場顯然很好,因為對大家比較公平,X86或者是Arm在此還沒有什么新的生態。此外,人工智能、大數據這些新興領域,RISC-V也有可能首先進入。

  我們會很保守地把RISC-V定位于新一代信息技術,但是除了移動端以外,終端服務器RISC-V也有機會進入。

  倪院士分析道:Arm在移動領域的生態優勢目前無法撼動,因為假設一種新技術能夠做到95%、96%的兼容沒有用,只要用戶發現手機上的某APP不能用,不會認為是兼容的問題,會認為是手機壞了。這也是為何當年英特爾投資上百億美元在手機市場沒做成的原因。

  但是在X86統治的服務器領域,RISC-V還是有機會的。Arm架構現在也在力圖進入服務器領域,包括海思、飛騰,以及我們的操作系統都有源碼,可以把這個生態移到服務器領域。目前根據測試結果,基于Arm64位CPU的功耗相當于X86的2/3,可見有功耗優勢。因此Arm在服務器里替代X86是完全可能的,服務器生態沒有問題。

4 增強話語權

  我們希望今后增強自己的話語權。中國有那么多企業,今后中國的RISC-V基金會是不是可以介入,增加我們的話語權?美國出口管制法理論上可以加到代碼托管平臺上,下載和上傳代碼也是屬于美國出口管的范圍,這很麻煩。因此,相信中國參與RISC-V會越來越多,我們希望把RISC-V的生態繁榮起來。

  RISC-V在中國有很多組織,除了倪院士所在的中國開放指令生態(RISC-V)聯盟外,上海還有民間聯盟——中國RISC-V產業聯盟,以及其他聯盟。希望大家加強合作,把RISC-V在中國搞起來,把官產學研商不竭的資源整合起來,使產業有更大的發展。

5 我們為什么需要支持RISC-V

  現已流行的兩種架構短期之內沒有問題,X86和Arm若干年內都會存在。但是對于我國,領導人多次強調:關鍵核心技術買不來。這句話是實踐反復告訴我們的,不是理論。否則人家隨時斷供,罰款等也都來了。

  從這個角度來講,X86有什么欠缺呢?生態挺好,市場現在毫無疑問,服務器也是不錯的,但是我們沒有授權。同樣,Arm也是非常流行的,目前我們能同步得到內核授權,海思和飛騰等都是買的終身架構授權。因為有錢,理論上沒有什么問題。

  但是今后怎么樣呢?可能有問題。按照美國目前的說法,含有美國技術的成分超過25%,按照美國產品管轄就可以制裁。現在華為海思和飛騰用的Arm技術都不會受影響,因為這是終身可用的架構授權,但是未來不清楚會怎么樣。

  中國那么大,一方面正在現有的X86和Arm生態上繼續發展;另一方面,中國還有其他本土CPU,申威、龍芯自己可以生產了,本土CPU的生態也是在發展之中;此外,我們還有基于RISC-V的CPU,自主可控測評可望滿足要求(如表1)。軟件如果都掌握的話,生態的遷移也不是很難。

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  也許過了若干年后,經過兆易創新等本土企業的努力,世界上有一天會說CPU是三駕馬車——形成Intel、Arm、RISC-V三分天下的格局。

  希望大家共同努力,在中國首先實現這個愿景也是有可能的。

  本文來源于科技期刊《電子產品世界》2019年第9期第1頁,歡迎您寫論文時引用,并注明出處。



關鍵詞: 201909 RISC-V CPU

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