界面新闻记者 |
凭借开源带来的开放灵活性,RISC-V架构正在成为芯片行业不容忽视的新计算架构选择方案。
日前,博世、高通、英飞凌、Nordic半导体以及恩智浦等五家头部汽车电子芯片公司共同宣布,将投资成立一家基于开源RISC-V架构的合资公司,旨在通过下一代芯片开发来推动RISC-V架构在全球的应用。
该公司成立于德国,最初的应用重点将是汽车领域,随后将逐步将扩展到移动和物联网等更广泛的市场。新公司最终落地时间将取决于各国监管机构的批准进程。
博世在声明中称,RISC-V的核心是鼓励创新,允许任何公司基于开源指令集来开发尖端的定制芯片,对RISC-V技术的进一步采用将促进电子行业的多样性,将减轻小型和新兴公司的进入门槛,并为成熟公司提高业务可扩展性。

追本溯源来看,指令集是指CPU中用来定义处理器具体运作的方式,是芯片设计的重中之重。当前世界上主流的指令集为x86和Arm,前者主要应用在个人电脑和服务器,后者则在手机等移动设备上见长。
过去数十年来,x86和Arm在行业内处于垄断地位,行业厂商只能在二者之间进行选择。其中,x86由英特尔和AMD主导,仅对少数公司开放;Arm由一家英国公司掌握,需支付高昂的技术授权费才可以使用。
芯片设计公司急需打破这一双寡头垄断的尴尬局面,而由美国加州大学伯克利分校的教授大卫·帕特森(DavidPatterson)设计的新指令集RISC-V,让厂商们看到了更多的可能性。
诞生于2010年的RISC-V与Arm同属于精简指令集(RISC),结构更为高效的同时,能够彻底开源。这意味着任何人都可以免费使用这一架构,设计和制造芯片,而几乎所有向Arm支付许可证费用的芯片公司都更倾向于使用免费的替代品。
此外,RISC-V的开源架构所潜在的安全缺陷风险可能更低,其开放性将带动更多的工程师使用,验证架构细节并识别错误。这也将促成芯片设计的创新性步伐加快。
科尔尼咨询全球合伙人滕勇接受界面新闻采访指出,RISC-V的开源开放性可以让任何用户基于自身的需求设计芯片,不受单一国家或公司制约。同时RISC-V出现较晚,尚未出现欧美企业技术大幅领先的情况,有利于中国等正在专注高科技发展的国家换道超车的机会。
基于地缘政治因素的考量,中国芯片公司更倾向于使用RISC-V。资深汽车行业分析师梅松林向界面新闻表示,过往系统架构的话语权在欧美企业,而中国芯片公司想要长远发展,需要RISC-V这类开源的中立系统架构。
2019年,管理该架构的RISC-V基金会将总部从美国迁移至瑞士。据悉,RISC-V基金会25位高级会员中有14名来自中国。截至2022年底,RISC-V芯片全球出货量已达100亿颗,其中约50%由中国公司设计。
但是,不同于已经建立起丰富生态系统的x86和Arm架构,RISC-V在硬件、操作系统、编译器、开发者工具、应用程序生态系统上,仍有较大的差距。这也导致RISC-V目前多是性能低、价格低和架构简单的嵌入式芯片,应用在对生态系统要求不高但成本敏感的物联网领域,如智能门锁等。
“汽车领域应用最广泛的MCU芯片,国内至少也有数百家基于RISC-V架构在做。但是,一旦涉及自动驾驶、智能座舱等高性能、高算力的SOC芯片,利用RISC-V架构就较为困难。”
滕勇告诉界面新闻,在实际商业化落地上,RISC-V的成熟仍需要更多的第三方公司参与,在工具链和生态层上做更多的功课。RISC-V要想构建类似x86和Arm的生态,至少需要5至10年的时间。
尽管RISC-V上车还面临着软件生态的门槛,但多家头部芯片公司和生态厂商在积极推进车规级产品布局。RISC-V正在向更先进的制造工艺、更强劲的性能和更高端的应用持续演进。
2022年年初,英特尔推出了专为自动驾驶打造的MobileyeEyeQ Ultra系统集成芯片。这块芯片不包含任何x86内核,而是拥有12个RISC-V内核;去年3月,RISC-V芯片设计厂商SiFive宣布推出3款车规级内核,以满足信息娱乐、驾驶舱、互联性、ADAS和电气化等当前和未来应用的关键需求。
芯来科技CEO彭剑英曾在接受采访时表示,RISC-V架构是智能汽车“大脑”的最优解之一。基于RISC-V架构的开放性能够大大增强各汽车芯片厂商的专有特性实现,丰富各种产品形态。芯来科技是国内首批基于RISC-V开放指令集架构打造应用生态,实现产业落地的芯片公司。
根据Counterpoint Research预测,到2025年,RISC-V 处理器累计出货量将超过800亿颗,年复合增长率高达114.9%。届时,RISC-V将在物联网、工业应用和汽车领域的市场份额分别达到28%、12%和10%。
此次成立合资公司的5家企业同样均为汽车半导体领域的主要玩家。其中,英飞凌和恩智浦是全球前二大车用半导体厂商,2022年市场份额分别为12.4%和11.6%。高通最新发布的财报数据显示,今年二季度汽车芯片销售收入达到4.34亿美元,同比上升13%。
梅松林指出,上述公司的这一举动应引起中国芯片企业的警惕。当欧美半导体行业头部公司联合发展推动时,中国企业也需抛除门户之见,跨行业或者同行业不同企业之间达成合作,尤其在基础编译工具链上,需要行业合力打造通行软件,避免各自为政,造成浪费。