4624
前言：如果你还以为RISC-V只能做MCU，那你就错了。在SiFive以及RISC-V基金会的大力支持下，可以说ARM、X86能做的，RISC-V都能做了。
RISC-V架构的崛起：引领全球处理器市场的新一轮革新
长久以来，处理器架构领域由Intel的x86架构和ARM公司的ARM架构主导。ARM因优良的能效和广泛应用，在嵌入式和移动设备领域主导，但其闭源和高授权费使制造商寻求更经济、灵活的解决方案。X86在PC和服务器市场独领风骚，但其复杂性和高功耗在低功耗设备市场中受限，而RISC-V以简洁指令集和优良能效，在这些领域渐现突破。
RISC-V是一个由伯克利大学于2010年提出的开源、模块化处理器架构，其开源、模块化的商业模式是主要优势。基础ISA和IP核是开源的，免费授权，极大降低了设计公司成本，也意味着可以避免在关键技术上受制于人。全球科技巨头如谷歌、英伟达、英特尔、高通等，以及多家中国企业都开始关注RISC-V。在25家最高级别的Premier Members会员中，中国企业占据了14家。
RISC-V领域的发展潜力吸引了全球众多参与者。根据Counterpoint Research的预测，到2025年，全球CPU市场的RISC-V占比将达到14%，IoT市场占比将达到28%，工业市场占比将达到12%，汽车市场占比将达到10%。另有数据显示，到2027年，基于RISC-V架构的AI芯片市场将达到2910亿美元，年复合增长率高达73.6%。重量级企业如阿里云、华为、腾讯等都对RISC-V的发展给予了高度关注。这些企业的参与将加速RISC-V在中国，甚至全球范围的发展和应用。例如，阿里云已经发布了首款RISC-V处理器，将其应用于阿里巴巴集团内部的服务器上，以提高性能和降低功耗。
SiFive共同创办人、RISC–V主要发明人Krste Asanovic教授
2023年6月，在深圳举行的RISC-V技术论坛上，SiFive共同创办人、RISC–V主要发明人Krste Asanovic教授和SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生接受了与非网记者的采访。Asanovic教授表示，RISC-V在未来2～3年将超越其它所有处理架构。同时，他也预计到2025年，RISC-V处理器出货量将超过800亿颗，年复合增长率达114.9%，在全球CPU市场占比将达14%。
作为RISC-V领域的领导者，SiFive在中国市场发挥着重要作用。RISC-V的开源、模块化、灵活且易于扩展的特性，使其在科技行业，尤其是在自动驾驶汽车和AI领域，有机会大放异彩。同时，RISC-V架构的开源和易于定制的特性，为全球半导体市场，尤其是中国市场提供了重要的选择。RISC-V的成功也依赖于一个强大和充满活力的生态系统。已经有大量的企业和组织加入到RISC-V基金会中来，为RISC-V的开发和推广做出了重要贡献。这其中包括谷歌、英特尔、英伟达等全球科技巨头，以及中国的14家Premier Members会员企业。这些企业和组织正在共同推动RISC-V的标准化，以及通过开发各种兼容的工具和软件，让设计师和工程师更容易地使用和开发基于RISC-V的产品和服务。RISC-V的高级会员中，有55％的会员是中国芯片厂商，这意味着中国芯片厂商已经具备了在RISC-V架构中发言和决策的权利，也使中国芯片从过去的跟随者变为了现在的引领者。
开放与可定制：RISC-V架构如何挑战ARM、X86的领先地位？
值得一提的是，以往业内对于RISC-V的印象还停留在MCU市场，但其实RISC-V能做的已经远远超过MCU的范围，并开始挑战X86和ARM的优势领域。
对于RISC-V来说，其最大的竞争优势就是开放和可定制。这使得任何制造商都可以自由地使用和增加自有RISC-V扩展，以满足其特定的需求。这样的灵活性在ARM和X86架构中是无法实现的。特别在自动驾驶汽车和AI领域，它的灵活性、开放性和可扩展性使其在这些新兴科技领域中有显著优势。
作为全球最大的物联网市场，中国已有14亿物联网用户，而RISC-V架构的灵活性、低功耗和高性能特性，使其在物联网市场中备受欢迎。尤其在2018年中国芯片行业成立了RISC-V产业联盟后，RISC-V的发展得到了前所未有的推动。据统计，短短3年内，全球的RISC-V芯片出货量已突破100亿颗，其中中国的出货量就达到了50亿颗。随着RISC-V内核出货量预期上升至800亿颗，SiFive及其合作伙伴正在加紧在产品更新和市场拓展方面的步伐，尤其是在嵌入式设备、人工智能、物联网、汽车电子、5G通信等领域。全球多家IT和半导体企业，包括三星、英特尔、英伟达、高通、谷歌等，共同发起了全球RISC-V软件生态计划“RISE Project”，以推动RISC-V处理器在各个领域的市场化落地。
RISC-V国际基金会的数据显示，2019年12月共有435个RISC-V会员，三年半后基金会会员数量达到了4000个，有近10倍的增长。全球的大公司都已经不同程度参与到了RISC-V的研发当中，RISC-V的开放性让开发者可以有选择，开发者选择了RISC-V之后，可以选择一个IP提供商或者构建自有的核心，并且拥有扩展指令集的可能，还可以和整个RISC-V生态一起构建更好的软件。SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚表示：“RISC-V的市场一定会比Arm、x86的市场更大。”
SiFive企业营销与业务开发副总裁刚至坚
2022年8月，阿里平头哥推出了新的RISC-V平台——无剑600，它的主频达到2GHz，性能与ARM在2016年推出的A73核心相当，显示出RISC-V架构的性能已相当高。这为RISC-V在更高性能的设备如PC上的应用打开了新的道路。在服务器领域，嘉楠科技计划推出一款具有64个核心的RISC-V服务器芯片。
支持Android系统的RISC-V芯片演示
在中国大力推动下，RISC-V架构正在全球范围内逐步得到认可。现在，包括高通和谷歌在内的多家美国科技巨头也开始对RISC-V投入研发资源。2022年12月，谷歌宣布Android将支持RISC-V指令集，此举旨在将RISC-V视为Android中的“一级平台”。谷歌计划在2023年推出支持RISC-V的模拟器，并在第一季度开始支持Android Runtime (ART)，使得大部分Android应用程序无需额外开发就能在RISC-V上运行。
在2022年末的RISC-V峰会上，高通产品管理总监Manju Varma表示RISC-V在高通的产品中发挥了关键作用，截至2022年，高通已出货超6.5亿的RISC-V芯片。高通的新内核"ORYON"完全脱离了Arm的公版架构，之所以高通选择RISC-V，可能与高通与Arm公司的诉讼案有关，例如禁止自选GPU核心，强制采用公版架构等，对高通独家优势构成威胁。相对来说，更加自由开放的RISC-V可能更符合高通接下来的需求。
可以说，随着越来越多重量级芯片厂商的加入，RISC-V架构正从一个市场挑战者的角色，逐步向领导者的角色迈进，对现有的ARM和X86两大主流架构构成了严峻的挑战。
SiFive：RISC-V的引领者与市场的开拓者
SiFive，全球首家专业的RISC-V核心商业供应商，为全球用户，如英特尔、华为、西部数据等，提供RISC-V架构的核心IP和SoC方案。SiFive的产品具有性能强大、低功耗和灵活可定制等优势，在消费电子、云计算、物联网等行业得到广泛应用。
作为RISC-V架构的发明者和主要推动者，SiFive公司正通过多种途径和策略推动该领域的发展。SiFive不仅通过发布新的处理器IP来提升技术实力，而且通过多方的合作进一步完善其RISC-V处理器生态。比如，2019年5月，SiFive成功地引入了Imagination Technologies到其DesignShare生态系统中，这让客户能够轻松获取Imagination的GPU和神经网络加速器IP内核。与此同时，SiFive也与Synopsys达成了深度合作，共同为RISC-V客户解决SoC设计挑战。
在制造方面，SiFive与众多全球知名的代工厂，如台积电、格芯、英特尔等达成合作，帮助客户生产基于SiFive内核IP的定制SoC。这些都大大推进了RISC-V处理器生态的发展。
SiFive产品线路线图
SiFive的客户超过100家，提供的四大产品系列：Essential、Performance、Intelligence和Automotive，可以满足从AI到可穿戴，再到汽车行业的多种应用。Essential系列提供广泛的处理器方案，Performance系列针对高性能应用，Intelligence系列优先考虑软件，适应AI和深度学习需求，Automotive系列适合高性能、高能效和系统安全等需求，涵盖车用信息娱乐、电子座舱、网络通连和ADAS等应用场景。
性能上，SiFive的Performance系列是RISC-V里的领先者，包括NASA、谷歌都选择了他们的产品。比较Arm Cortex A55，SiFive的P470的SPEC跑分可达19，性能优势2.75倍，面积减少35%，计算密度有4倍优势。
除了SiFive，全球还有许多其他的公司也在积极参与到RISC-V的研发和应用中，包括Nvidia、IBM、阿里巴巴等。这些公司的参与不仅提高了RISC-V架构的技术水平，也扩大了其在各个市场领域的应用范围，使得RISC-V架构的前景更加光明。今年6月，SiFive参与了由谷歌、平头哥、英特尔等13家企业发起的全球RISC-V软件生态计划“RISE”。这个项目旨在加速RISC-V新架构的软件生态建设和应用商业化进程，也将进一步提升RISC-V在全球范围内的影响力和应用前景。
然而，面对日益激烈的市场竞争，SiFive和其他公司也面临着众多挑战。如何持续提升技术水平，提供优质的产品和服务，满足用户的需求，扩大市场份额，将是这些公司未来发展的重要课题。尽管RISC-V市场发展前景广阔，但竞争环境也非常激烈。各家公司都在积极探索自己的发展道路，希望通过提供优秀的产品和服务，赢得市场份额，实现自身的发展。
SiFive的联合创始人兼首席架构师Krste Asanović教授对与非网记者表示：“RISC-V将拥有最好的处理器，拥有最好的生态系统，这已经是一种趋势。SiFive希望和中国的合作伙伴一起加速RISC-V生态的发展。预计未来两到三年内，RISC-V或突破性能水平与应用领域的限制，将很快超越所有其他架构。”
更适合汽车和AI技术变革的IP架构
汽车电动化、智能化和联网化的推进引发了对半导体芯片的大规模需求，其在车辆成本中的占比不断增大。据数据，燃油车与电动车的半导体价值含量分别为450美元和750美元，后者比前者增长66.67%。
随着电动车销量的增长，汽车芯片市场也在迅速扩大。传统的处理器架构往往无法满足这些新型应用对于高性能、低功耗以及特定功能的需求。这时候，RISC-V的出现正好提供了一种新的解决方案。其开放性设计使得汽车芯片厂商可以根据自身的需求进行特性布局，从而丰富产品形态。而其功能安全特性的处理器内核，可以大大提升车载系统的安全性能，有利于国家汽车工业供应链的安全发展。
汽车的“新四化”（电动化、智能化、网络化和共享化）正在颠覆汽车行业，这个全新市场非常适合RISC-V。
SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚对于RISC-V在人工智能（AI）和汽车领域的潜力持有高度信心。他认为，随着汽车行业的智能化和电动化技术的发展，新的硬件和软件需求不断产生，这为RISC-V提供了新的机会。SiFive凭借其领先的技术实力和市场敏锐度，已经成为全球唯一能提供完整RISC-V车规级解决方案的公司，这是他们与众多行业巨头，如谷歌、三星、高通、英特尔、Microchip等的密切合作所取得的显著成果。
针对生成式AI的Intelligence X280
为了满足这个日益增长的市场需求，SiFive推出了一系列产品，包括针对高性能市场的Performance系列、针对AI领域的Intelligence系列和专为汽车应用设计的Automotive系列。其中，Performance P470/670系列是针对高性能市场的64位RISC-V处理器内核IP，特别适合新一代的可穿戴和智能家居设备。Intelligence X280支持多核和多集群，适用于需要高吞吐量、单线程性能的应用，如AR/VR、传感器集线器、IVI系统等。刚至坚表示，无论是高端还是中低端应用，RISC-V产品都可以胜任。SiFive已经打造出了具有多元产品、符合不同ASIL安全标准的车用产品线，他们的目标是利用自身的技术优势，成为领导这场技术革命的领导者。据了解，目前SiFive的车规级高性能计算合作伙伴有某家全球一线汽车芯片大厂。
值得一提的是，SiFive不仅专注于汽车行业，他们也将目光投向了AI领域。凭借SiFive X280这款具有AI处理能力的处理器，SiFive成功地应对了市场的日益增长的需求。这款处理器搭载了高性能的RISC-V CPU核心，支持大量的并行处理能力，可以大幅简化AI开发的难度，满足更高的AI算力需求。
RISC-V开拓全球市场的机遇与挑战
尽管RISC-V与ARM、X86的竞争刚开始，但其快速发展和优势已显示其颠覆性潜力。例如，Google、Western Digital等已开始采用RISC-V架构。另一方面，在中美乃至全球产业链脱钩的大背景下，RISC-V正在给越来越多想要自己控制供应链安全的国家以希望。除了中国，包括俄罗斯、印度等国家也在积极投资RISC-V项目。比如俄罗斯成立了"俄罗斯RISC-V联盟"。印度将RISC-V设为国家指令集，现已成功研发出两款本土RISC-V处理器：Shakti和Vega，SiFive也在印度设立了设计中心。
综观全球，RISC-V正在中国、俄罗斯和印度等国家迅速崭露头角，成为推动科技发展的关键因素。然而，尽管其具备独特的优势和巨大的潜力，但在全球芯片市场的争夺中，RISC-V还需要面临诸多挑战，如技术研发的复杂性和人才短缺等问题。开源、模块化、灵活自由的商业模式确实是RISC-V的主要优势。
但这种优势可能会造成生态的割裂和碎片化。另一方面，由于RISC-V离不开商业化公司的持续投入和运营，当行业发展到成熟阶段，不可避免的又会回到ARM和X86封闭商业模式的老路。好在目前RISC-V的发展还处于早期阶段，这些问题可以在未来慢慢的解决。虽然目前各大RISC-V的IP供应商之间存在竞争，整体来看还是在共同扩大市场规模。随着更多的创新者和实践者的加入，随着RISC-V在汽车、AI等领域展露优势，RISC-V无疑值得业内投入更加密切的关注，期待其在未来的市场竞争中带来的深远影响。
下载ECAD模型
