RISC-V的高端之路，众星捧月

过去几年，RISC-V主要以物联网为主，但如今RISC-V正在AI计算、数据中心、车载、多媒体计算、DPU等中强生态场景多面开花。那么在物联网之后，RISC-V的下一个爆发式应用会是什么？在即将走向高端的路上，RISC-V还面临哪些挑战？由于ARM的前车之鉴，RISC-V IP授权有没有更好的商业模式？
 
围绕这众多问题，在8月24日第三届RISC-V中国峰会上，来自平头哥半导体有限公司生态副总裁杨静；奕斯伟计算高级副总裁、首席技术官何宁；沁恒微电子技术总监、瑞斯科研究院院长杨勇；芯来科技市场战略副总裁李珏；算能科技产品总监陆吉年； Andes晶心科技董事长暨执行长林志明；赛昉科技董事长兼CEO徐滔；SiFive产品营销高级经理林宗民；Semidynamics 创始人兼CEO Roger Espasa，对上述这些问题展开了激烈的讨论。
 
RISC-V下一个爆发式应用的候选者
 
平头哥半导体生态副总裁杨静认为，RISC-V打入AI领域很有希望，凭借RISC-V的灵活和可扩展性等优势，结合Vector、 Matrix以及平头哥玄铁AI部署工具，能更好推进RISC-V在AI领域的应用。本次峰会上，平头哥也发布了首个玄铁RISC-V AI软硬融合平台。杨静表示，AI是平头哥RISC-V接下来会持续投入的方向。
 
在芯来科技市场战略副总裁李珏看来，RISC-V架构的出现为车载芯片市场带来了新的机遇，汽车电子有望成为下一个爆发点。作为一RISC-V IP公司，芯来科技早在2年前就开始布局车载IP。李珏指出，以往车载芯片主要基于ARM架构或欧洲一些芯片公司的私有架构，RISC-V的开放架构为国产车载芯片的研发提供了更广阔的选择面。相比ARM，RISC-V的定制能力较强，当前车载系统在软件和工具链方面仍然碎片化，导致应用程序适配问题。若底层指令集能支持统一标准，上层的AUTOSAR和软件开发就有可能利用RISC-V的标准场景做统一。芯来科技的IP已通过车规认证，这样可以大大简化车规级芯片的开发流程和时间，客户不再需要单独为IP和CPU部分证明功能安全的等级特性。
 
算能科技产品总监陆吉年则认为数据中心的潜力更大。他指出，RISC-V之所以能够促进IoT的繁荣发展，是因为其在设计时采用了模块化的指令集，可以最优地应对市场的碎片化。正如克里斯托教授所言，RISC-V将广泛应用，因为各处都需要处理器，并且维护多种工具链和操作系统是不现实的。而RISC-V为此提供了一个统一的解决方案。但为何特别看重数据中心呢？原因是我们认为GPGPU的成本过高。尽管经过30年的技术迭代，不断降低成本和提高性能，但它仍然昂贵。因此，业界开始重新思考技术发展的方向，考虑是否有结合Vector和TPU的场景。算能正在往Vector1.0方向发力，我们认为这可能是巨大的机会，值得我们全力以赴。
 
前不久Infineon、Nordic、NXP、Bosch和Qualcomm五家领先的芯片公司宣布在德国组建一家合资公司（JV），采用RISC-V围绕汽车芯片领域展开合作。对此，赛昉科技董事长兼CEO徐滔表示：“五大公司联手采用RISC-V开发汽车电子芯片是一个转折点。尽管过去几年来创业公司对RISC-V的支持热情高涨，但RISC-V生态系统的真正推动仍需要大公司的参与。此前，虽然有像英特尔和Google等大公司对RISC-V表示了支持，但真正有大公司公开制造RISC-V芯片，这是首次。这不仅为RISC-V生态系统带来巨大推动力，也可能吸引更多行业巨头参与。对ARM来说，这可能是一个打击，特别是在其即将IPO之际。这一事件可能会对其估值产生影响。”
 
“RISC-V从底部开始做起，逐渐发展到中高端，最终会进入到HPC、GPU，以至于全覆盖，但是还需要一定的时间。”Semidynamics 创始人兼CEO Roger Espasa表示。ChatGPT的出现志着对计算能力需求的巨大增长，大家纷纷探索如何在各种设备上运用像ChatGPT这样的先进人工智能技术，这与2016年和2017年机器学习的快速崛起有异曲同工之妙。这也让人们思考如何结合RISC-V的优势，更有效地利用ChatGPT为我们带来的各种新功能和应用。
 
RISC-V走向高端，还有哪些挑战？
 
“近两年，RISC-V在高端市场的表现日益明显。从最初的A5核，现在已经发展到A7系列，甚至超过10的核心数，很多公司都已经发布基于RISC-V的高性能芯片，尤其是在数据中心和AI领域。美国的众多初创公司，如Vantana、Texrant和Rivos，也都聚焦于数据中心的高性能计算。同时，在中国，大量新的初创公司也获得了资金支持，专注于高性能计算。这说明，RISC-V在高端市场的趋势已经非常明显”，赛昉科技徐滔直言。
 
平头哥作为国内较早进入RISC-V领域的佼佼者，也早已嗅到RISC-V进军高端的变化，并深谙RISC-V走向高性能面临着哪些挑战。杨静告诉《半导体产业观察》，RISC-V除了开发更多高性能的核，还要重点关注两个方向：
 
“一是在高性能之上我们有多少软件配套？我想越来越多的人会看到，高性能的核和软件这两条路一定要一块走。因为从应用接到硬件中间实际上有一个非常漫长的过程，需要大家一起努力补齐，这对于所有RISC-V真正落到应用里面是很有帮助的；二是任何一个新的架构都要找准自己独特的优势和生长点，要找到一个应用跟它一块爆发。”
 
对于AI，关键不仅仅在于有一个强大的平台，而在于如何将编译器工具与特定硬件架构优化。尽管现有的主流Framework如PyTorch和TensorFlow都被广泛支持，但将AI部署到特定CPU仍然是一个挑战。
 
高性能也是芯来科技当下和未来的重要发展方向之一。李珏表示，芯来科技针对算力市场进行了细分，包括端侧、边缘侧、通用侧和智能侧，还有超算侧。公司的主要布局起始于端侧，对其IP进行了全面部署，同时专注于满足国内的信息安全和特定应用场景需求。在边缘侧，我们强化了基于车规的功能安全，且将标准从26262提升至工控的61508，满足工业控制领域和航空航天的高可靠性需求。另外，芯来科技也在积极布局高性能核领域，并预计在未来半年推向市场。
 
 
 
SiFive产品营销高级经理林宗民指出：“国内对RISC-V的接受度非常高，因为他们没有过多的旧架构束缚，更加灵活。国内的硬件和软件投入也在国际上受到了关注。”
 
探索一条适合RISC-V的商业模式
 
长期来看，RISC-V为半导体产业带来了巨大机遇。晶心科技林志明指出，RISC-V可以说是取代ARM的一个主力。过去多年来，有无数的架构浮浮沉沉。例如MIPS、PowerPC等，
但未来可能只有X86、ARM和RISC-V三大主流。随着RISC-V的增长，它可能会逐步吞噬ARM的市场份额。
 
那么，像RISC-V这样的开源软件，怎么才能找到一种适合的商业模式，是各大企业需要重新思考的点。
 
杨静谈到，就像Redhat找到了开源的Linux的新的商业模式一样。如何为RISC-V找到更好的商业模式，也是平头哥近年来一直在探索和实践的内容：“传统架构也有瓶颈期，新的RISC-V架构如何更好实现商业化发展，而不仅仅是靠IP授权，我们需要重新思考和设计商业模式。”
 
“RISC-V的开源特性指的是指令集开源，尽管当前许多开源的核仍在探索阶段，未必能直接商用，但随时间发展，某些核将可直接商用，特别是嵌入式领域。这对IP Vender是挑战：别人直接在开源的环境下就能找到自己可用的，为什么还买你的核呢？因此，这就需要IP Vender提供独特技术支持和定制化服务。”何宁表示。
 
作为大陆资深的RISC-V IP供应商，李珏坦言，若RISC-V完全模仿ARM模式，将会遇到瓶颈。开源软件，如大数据和云计算，为硬件厂商带来了利益。而在IP层面的开源中，真正的受益者是应用厂商。我们与许多客户接触，发现他们对RISC-V的兴趣远超预期。应用厂商可能是推动我们商业模式转变的力量，他们可以直接与IP厂商合作，快速集成专用解决方案。看看以后有没有可能由应用厂商来推进RISC-V的开源。
 
SiFive在今年6月提到了商业模式变革，那就是垂直半导体。林宗民解释道，因为厂商希望将其独特功能整合到自家芯片中，使产品更符合消费者需求。RISC-V因其多样的IP供应商和软硬件解决方案，为厂商提供了更多合作选择，而不仅仅被一家供应商所限。这种新模式可以支持厂商按照更加灵活和市场导向的方式实现自己的方案。
 
市面上有如此多的RISC-V IP供应商，未来的市场供需关系会如何发展呢？在这方面，晶心科技林志明认为，RISC-V前景无限好，现在谈供需还为时过早。赛昉科技徐滔也表示，RISC-V本质上是一个技术，为各种应用服务。就像淘金热时代的牛仔裤和铲子服务于淘金工人，现在的RISC-V IP服务于后端的应用，这是未来发展的关键。
 
RISC-V产品如何更好的落地？
 
沁恒微电子技术总监、瑞斯科研究院院长杨勇指出，我们早期同时有RISC-V和ARM芯片，但近来感觉市场趋势逐渐偏向RISC-V。沁恒微从RISC-V底层内核开始做起，专注于做RISC-V的MCU，具备“3单3集3省”特色助力RISC-V更快落地，我们还提供了一个免费的IDE MRS，全面支持青稞RISC-V的工具链和集成开发环境。我们一手做芯片，一手提供USB/蓝牙/以太网相关的应用解决方案，双轮驱动助力RISC-V尽早遍地开花。
 
奕斯伟计算高级副总裁、首席技术官何宁认为，要推动RISC-V产业化落地，核心在于产品的落地。在这方面，何宁提出了三点体会：
 
一是内核能力要强，通过自研内核来快速转化成产品的竞争力，特别有利于产品落地，产品落地反过来就会带动RISC-V的架构落地；
 
二是产品本身要有影响力，每一个立项的产品至少应该有潜力能够成为行业头部，它的落地和示范效应，一定强于一些已经杀成一片红海的产品；
 
三是要实现生态的规模化推广，其应用的产品数量一定要多。奕斯伟计算的原则是凡是能采用RISC-V架构的都采用。这样每年可以是很多颗产品同时产业化落地，采用RISC-V架构的比例越来越高，规模化效应一定是非常强的。
 
写在最后
 
RISC-V已经站在了一个新的历史节点，其向高性能领域的跨越势不可挡。这并非仅仅是一个技术层面的变革，更是对未来计算模式、芯片设计以及全球产业生态的重塑。正如任何一次技术变革都不是单兵作战，RISC-V的这一重要跃升也需要产业界的共同努力和协同合作。RISC-V有望成为下一个计算时代的核心驱动力。