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开源“大杀器”一出,ARM首当其冲
2021-04-25 来源:华强电子网
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作为最有希望挑战ARM地位的开源指令集架构,RISC-V目前大多被用于低功耗的IoT嵌入式应用。但在今年年初,平头哥率先成功将Android 10操作系统移植到采用RISC-V指令集架构的硬件上,这让我们看到了RISC-V在智能手机上替代ARM的可能。所以,在未来RISC-V是否有可能冲击智能手机、PC甚至数据中心等高性能应用,并抢占Arm的市场份额?


2010年,加州大学伯克利分校的一个团队正准备开始设计一款CPU的项目,但在选择指令集的过程中却遇到了阻碍。纵观当时市面上的指令集:x86在英特尔手上无法获取授权;ARM授权费用又过高;至于MIPS、PowerPC、SPARC等,不仅本身复杂,还存在很多知识产权问题。

于是,团队决定自己动手,他们成立了一个四人小组,仅仅用了3个月就完成了一套全新的指令集,并公开发布他们的成果。这一套全新的指令集,就是RISC-V。从RISC-V的起源来看,可以说,RISC-V是为了替代ARM或x86而生。



近10年间ARM的增长我们有目共睹,伴随着智能手机的发展,ARM不仅在各种智能设备上被广泛应用,近些年还开始在PC以及数据中心发力,大有蚕食x86传统优势领域份额之势。

同样,RISC-V诞生至今也已经有10来个年头,自2015年成立RISC-V基金会后,其开源的特性就吸引着各大科技巨头加入,并迅速发展壮大。去年12月8日举行的RISC-V峰会上,RISC-V基金会CEO Calista Redmond表示,从嵌入式到企业,RISC-V核心、SoC、开发板、软件和工具的市场势头正在增强。与此同时,Redmond还透露,2020年RISC-V基金会全球会员增加了一倍,达到900多名成员,其中包括215个组织。

对于2020年的市场表现,PerfXLab(澎峰科技)CEO张先轶在接受《华强电子》采访时表示:“2020年,算是计算硬件技术的国产化创新小高潮,我们的发展势头也非常不错。我们相信新一代计算技术的中国创新和中国力量将不可忽视。”

据张先轶介绍,PerfXLab是一家致力于计算软件栈相关技术研发的公司,其核心团队来自于中科院,重点关注HPC和RISC-V两大计算硬件技术方向。早在2018年,PerfXLab就率先加入了RISC-V基金会。



“RISC-V可以获得‘设计的自由’,从芯片设计角度这首先意味着这几个优势:更低门槛的创新自由;极致设计的自由;不受制于人的自由。PerfXLab将在RISC-V开源软件生态上给予芯片硬件企业全力支持,赋能从芯片到应用落地最后1公里的问题,开源软件生态是解决碎片化问题的关键所在,要万物智能,芯片将必然是多样性,这才是春天。”

而在2020年,国内RISC-V生态落地也迎来了高速增长期,各大芯片厂商都在积极布局RISC-V产品。芯来科技市场战略总监李珏表示:“2020年伴随RISC-V生态在本土的大面积落地,芯来科技取得许多重大突破:完成了AIoT全系列处理器IP产品拼图,覆盖从低功耗到高性能的各种应用场景,包括N100系列处理器内核、N200和N300系列32位超低功耗RISC-V处理器,以及600系列处理器和面向高性能领域的32/64位900系列。”

就现阶段而言,基于RISC-V的芯片主要应用在物联网场景,比如性能要求较低的边缘计算、嵌入式FPGA、MCU等低端市场。过去,这些应用场景同样是ARM所擅长的,以32位MCU为例,不少国内MCU厂商就长期依赖于ARM建立的生态环境中。而RISC-V的出现,让国产厂商嗅到了ARM以外的新道路。

李珏指出,当前RISC-V处理器的广泛应用正冲击着ARM的市场,众多国内大的芯片厂商都已在积极布局RISC-V处理器内核的产品。

尽管在64位等高性能处理器领域,RISC-V目前并没有太多应用落地,但在张先轶看来,32位处理器领域的成功,已经足以体现RISC-V相比ARM的优势。

“先说明一下系统复杂性和系统先进性是两回事。”张先轶进一步解释道:“32位处理器虽然比64位的技术复杂性低一些,但要做好和做到先进却仍是不容易的事情。RISC-V率先在32位处理器市场取得可喜的成绩,这已经体现了RISC-V开源指令集的优越性,PerfXLab也一直在讲开源的驱动力是让行业获得‘设计的自由’,这也是与ARM相比的核心优势。我们认为RISC-V 32位处理器大有可为,对比一下我们和ST、NXP这种国际巨头的规模就可知道一些事情了。”

不过,对于未来庞大的IoT市场,其碎片化的特点在业内已经被谈论了很多年。ARM利用其先发优势,已经与其多个生态合作伙伴构建物联网云平台,试图解决IoT部署过程中的碎片化问题。而作为挑战者,IoT市场的碎片化是否会对RISC-V的推广和落地应用带来一定阻碍?

张先轶再次强调了要充分发挥RISC-V的开源特性:“你可以获得‘设计的自由’,从芯片设计角度这首先意味着这几个优势:更低门槛的创新自由;极致设计的自由;不受制于人的自由。PerfXLab将在RISC-V开源软件生态上给予芯片硬件企业全力支持,赋能从芯片到应用落地最后1公里的问题。”

因此,开源软件生态就是解决碎片化问题的关键所在。“要万物智能,芯片将必然是多样性,这才是春天。”张先轶补充道。



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