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从这10家RISC-V芯片公司,来看RISC-V生态发展进度

RISC-V这两年在国内的发展出奇得快,这和物联网本身的推动,以及国际贸易大环境变化都有很大的关系。单说给研究机构数据的价值不大,最近首届滴水湖中国RISC-V产业论坛上,至少有10家企业在会上推自家RISC-V芯片产品,而且类别涵盖之广泛,起码在5年前都是我们不会想象到的。

我们感觉这其中比较有代表性的是深圳市爱普特微电子有限公司董事兼副总经理袁永生所做的演讲。一方面他提到爱普特明年计划推超过25个系列,“可能超过300多个型号的RISC-V产品”。且涉足的应用方向包括消费、工控、车规等。袁永生谈到,截至目前公司RISC-V内核MCU中国市场出货量已经超过了1亿颗,“相信我们目前通用市场上出货量是最大的”。DRdesmc

从一家公司的产品销量、应用市场和未来规划,多少能够看出RISC-V如今究竟发展成了什么样。DRdesmc

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袁永生说:“RISC-V从成立以来,用10年的时间,走过了传统‘核’30年的历程。”上面这张图也列出了2020年RISC-V生态的发展情况,包括参与这一架构研究、产业化的企业、个人、产品和工具。这个数据应该已经比较老了。如果统计2021年,恐怕还会有个量上的急剧增长。DRdesmc

中国在某种程度上越来越成为RISC-V发展主场,从今年年中举办的首届RISC-V中国峰会就能看得出来。而且这其中除了国际贸易大环境作为RISC-V发展看不见的推手之外,政府、企业都起到了相当的推动作用。比如说2018年,上海市经信委就发布了国内第一个与RISC-V相关的扶持政策;同年9月,上海经信委推荐芯原作为首任理事长单位牵头建立了中国RISC-V产业联盟。在此之后的10天时间里,紫光展锐、华大、君正、复旦等60家企业机构就加入了中国RISC-V产业联盟。DRdesmc

芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在这次论坛上说,联盟会员单位当前达到了140家。芯原作为一家商业企业,在RISC-V的发展上地位就相当特别。实际上,2018年6月,国内首家RISC-V CPU IP及解决方案公司芯来科技就成立了。芯原当时是以天使投资的身份,投了这家公司的。DRdesmc

这些是我们在上次的RISC-V中国峰会上就梳理过的信息。当时我们也报道了两天峰会的圆桌讨论,芯原都有着相当高的参与度。本次滴水湖中国RISC-V产业论坛,芯原微电子(上海)股份有限公司是作为主办单位之一,而芯原科技(上海)有限公司作为承办单位列席的。毕竟戴伟民也身兼中国RISC-V产业联盟理事长。DRdesmc

这篇文章我们尝试藉由滴水湖中国RISC-V产业论坛上的主题演讲,管中一窥地看一看当前RISC-V生态在中国的发展情况。DRdesmc

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RISC-V最快会在哪些领域爆发?

这个问题实际上也是RISC-V中国峰会上,戴伟民博士在圆桌环节向所有观众提问,并由专家和观众做出预测的。这次论坛的圆桌环节也有这个问题,但在选项上做了进一步的细化。现场观众的投票结果如下:DRdesmc

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“3年内,RISC-V将在哪些应用领域优先起量?”排在前5的分别是小家电产品、可穿戴设备、智能摄像头/监控、工业控制和汽车电子。要评判这个预测有没有道理,其实论坛现场就有至少10家加入RISC-V生态的芯片企业参与了主题演讲,虽然这个样本量不大,但我们依然可以做个简单的统计。DRdesmc

因为时间有限,我们只统计这些企业本次主题演讲中涉及的产品,及其谈论的应用方向。这些企业的所有产品布局可能不仅限于以下列出的这些(其中有些企业的芯片产品也不仅局限RISC-V指令集)。DRdesmc

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这张表总结的应用领域可能在维度上是不统一的,不过至少从这里可以看出两点。其一,RISC-V的芯片产品的确已经全面开花,触及的领域超出我们的想象;其二,圆桌环节观众的投票结果还是比较靠谱的,与本次参会的演讲企业涉足的领域基本吻合(这里似乎唯一少的是可穿戴智能设备)。DRdesmc

北京晶视智能科技有限公司 COO黄群辉在圆桌环节中提到,这个问题应当从量和revenue两个维度来做探讨。“从‘量’来看,市场容量大,市场机会自然就比较大。可穿戴和小家电非常适合RISC-V场景。因为系统相对更封闭,没有那么多生态的问题。”黄群辉说,“但从revenue的角度就不一定了。”DRdesmc

博流智能科技(南京)有限公司市场营销副总裁刘占领说:“快速起量有三个条件。第一,产业链条越短越可控。比如可穿戴,链条就很短,生态涉及面越少,越容易起量。第二,从客户的角度,我认为更在意性价比的市场容易起来。小家电、可穿戴、网络摄像头就是这样。第三,易用性。从原来的Arm如何进行快速移植。那么产品技术要求越低,也就越容易实现。比如做Linux 肯定比RTOS更容易,IP供应商完整工具链。”DRdesmc

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博流智能展示的智能开关应用DRdesmc

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晶视智能展示的ADAS流媒体后视镜DRdesmc

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方寸微电子展示的KVM加密板DRdesmc

IP核从哪儿来

另一个挺有趣,论坛现场不曾着重去谈的话题是:这些芯片设计企业的IP从哪儿来。当然,我们这里主要探讨的是RISC-V处理器核IP。以上列出的企业中很多芯片的侧重点其实更多的在加速单元这块,比如说晶视智能做智能语音芯片,其中的人工智能TPU和图像处理ISP,是其自主研发的。这类芯片中这样的IP,理论上会比CPU IP更重要。DRdesmc

不过本文主要关注的是RISC-V生态,所以我们来看看RISC-V CPU IP。针对这个问题,我们照样来列个表,也只针对这10家企业在论坛上宣传的产品:DRdesmc

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看起来平头哥和芯来科技是绝对赢家,虽然这也完全在意料之中。方寸微电子科技有限公司研发副总监李冠在谈自家产品时就提了一句芯来UX608的“高可配置性超出了我们的预期,配置成了AMP”。非对称核心设计的芯片这次还不少。DRdesmc

单从芯片设计的角度来看,以国产IP为主也体现了RISC-V在中国的发展,其中有一部分职责是达成真正的“自主可控”。这也是国内芯片设计上下游产业链共同努力的部分成果。DRdesmc

谈到“自主可控”,戴伟民在圆桌环节提到自主、可控、繁荣三者之间的关系——这一点在首届RISC-V中国峰会上提到过。除了自主可控以外,生态的“繁荣”很重要。此前有一些指令集导向的产品和生态虽然能够做到自主可控,但不繁荣也是无济于事的——对市场、企业和产业而言,都不会带来太大的价值。DRdesmc

这里尤为值得一提的,是深圳市爱普特微电子有限公司董事兼副总经理袁永生在观众问答环节提及在打造生态上的努力。他说:“RISC-V接下来首要关注的就是生态问题。如果工程师和开发者只是以尝鲜的目的去用RISC-V,是不足以驱动RISC-V市场的。”DRdesmc

“我觉得我们走了9年,现在不再孤单,接下来会越来越好。”袁永生说,“我们不走很多MCU搞兼容的那条路,而是走自己创新的生态。”当前在生态上相较9年前表现出的一个较大变化在于,以前客户发现芯片产品做不到兼容,就会“跟你说等等”,但现在说“我们用的RISC-V、平头哥的核,客户就不会再问你兼容谁,还是问你的产品有什么特点。你就能得到你的价值。”这大概就是生态发展的典型例证吧。DRdesmc

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赛昉科技展示RISC-V单板计算机DRdesmc

RISC-V生态的一些问题和探讨

此前我们不止一次地撰文谈到过,MCU这类小芯片对生态的要求,不会像手机、汽车主SoC那么高。对于个体的芯片而言,并不需要那么开放、充分和丰富的生态,也能在较短的时间内发展起来。我们现在讨论有关RISC-V“生态”的层面,更多的是个体的、单独的小生态;以及这样的生态是否对其客户、开发者足够友好。这样的格局可能不算特别大,也就是各自为政的局面,或者说大生态的“碎片化”。DRdesmc

不过这也是Arm在IoT市场难以呼风唤雨的原因。就这个层面的探讨,颇具代表性的是袁永生在主题演讲中谈到RISC-V在通用MCU市场遭遇的问题。“应用驱动、协同开发、全产业共同定义架构的模式,使得RISC-V架构在整个行业领域得到了蓬勃的发展。”DRdesmc

“但在通用MCU市场,却遇到了不小的阻力。”袁永生总结其阻力主要包括(1)开发工具链不够友好;(2)软件生态不完善;(3)没有丰富的芯片系列选型——通用MCU基于RISC-V的产品系列还不够全。DRdesmc

实际上,这次论坛上10家芯片企业做主题演讲过程,除了对自家芯片特性和性能的强调之外,似乎都着眼于解决这几个问题——当然并非每家企业都做通用MCU芯片,但开发生态始终是他们需要着力解决的问题。所以大家都在谈开发工具、配套软件、支持的环境,以及产品适用范围。DRdesmc

我们依然认为爱普特微电子在这一点上是具有代表性的。“我们和平头哥一起合作深度打造了整个‘开发工具链’,编译器已经支持‘所见即所得’。在各种操作系统的支持等方面,整个工具链从底层到基础系统,到核心组件现在已经打造了整个完整的生态。”DRdesmc

“我们现在整个开发工具链也支持UI可视化的设计界面。这个界面可以让用户基于组件进行开发……”……“平头哥在这方面也做了很多的努力,我们打造了一个‘1520’生态标准。就是1天上手、5天出原型,20天可以量产。”DRdesmc

“整个生态布局上,我们做了很多相关的工作:最底层的标准接口,我们所有的IP、芯片都基于这样的标准来开发底层库。这个底层库可以无缝连接到上层的整个应用。”袁永生说。至于选型丰富度不够的问题,文首也已经提及推出更多RISC-V产品,不同规格、封装,覆盖不同类型的应用即可。DRdesmc

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先楫半导体展示的HPM6000系列芯片DRdesmc

最后用工信部绿色计算产业联盟CTO郭晶的话来给出一些开源开放与生态建设的思考,这应该是相较前文,更高维度相关于“生态”的探讨。此前的报道中我们提到过,郭晶曾是Linaro全球执行副总裁、大中华区总裁。了解Linaro历史的同学,对于当年Linaro对尚弱小的Arm生态建设产生了多大的价值应该是记忆犹新的。其中的很多经验是值得RISC-V去借鉴的。还是建议各位去读一读前的报道DRdesmc

以下摘录郭晶本次在圆桌上的发言,我们认为是值得去思考的:“我一再想要通过这个场合强调‘意识形态’问题。因为开源生态非常需要开放的技术交流环境,从业者需要打破一定程度的壁垒,秉承‘中立、开放、国际化’的宗旨。这也是我过去运营Linaro公司一直坚守的原则。”DRdesmc

“生态就是搭台子。如果没有足够的中立和开放,去和有先进经验的开源社区、包括海外的开源工程师们持续交互,台子是搭不起来,也没有人会上桌、很难持久下去的。”DRdesmc

“开原生态有两个重要角色,一是开源生态的搭建者,一是开源生态的使用者,同时也是开源生态的参与者和伙伴。先谈谈后者。中国在过去10年的发展中,形成了一批以OEM,和以互联网出身为代表的两类团队,非常深入地参与开源生态,而且已经获得了一定的成果。”“这两个类型的公司代表已经发展出了自己的开源生态。”“但他们更多采用的是‘开源不开放’的方式来搭自己的台子的模式。”DRdesmc

以华为为代表,华为过去大量参与到国际开源社区和组织中去。开源对华为的价值是非常大的,包括“Linaro在底层软硬件的开放平台和工具搭建,以及针对Linux内核的持续维护、更新”对华为取得今天的成就都有推动作用。到现在我们每年报道鸿蒙都必谈开源,“它还是需要强依赖和捆绑更中立的开源社区和机构,持续做代码的维护和更新。”DRdesmc

而在开源生态的组织者、搭建者方面,“是怎样的生态搭建?这是今天我们国内的从业者和业内一直在积极热烈探讨的。”“我很荣幸经历了1.0时代。”这句话应该是说此前的Linaro时代,“我个人现在也在思考怎样进入到2.0时代。也就是说,对我而言我希望能够将这样的形态、组织形式更持久发展壮大下去。”DRdesmc

“除了纯粹的靠产业方、厂商资助,除了纯粹靠国家队、政府支持之外,我们需要自我造血的功能,甚至长久的商业价值。这部分,我觉得其实要借助从西方去引进、吸收、消化兼顾的方向,找到更适合自己、适合中国、更接地气的方式。”DRdesmc

说到第一个方式,我们需要去开发、维护所有生态参与方共同的、重复的、标准化的需求。这主要是针对面向SoC和操作系统底层BSP软硬件平台、工具搭建以及维护。这一部分也是各个厂商,尤其是核心厂商需要长期培养的基础软硬件能力和核心能力,需要各方真正投入人、财、物。”DRdesmc

“人,就是每家都应该投入一定的工程力量做协同开发;财,是大家一定程度掏出费用或者协商好由统一的资助方来资助这样的专业运营和独立的团队;物,是大家拿出自己的芯片、模块、板子参与到协同开发,以及集中性的验证和测试中去。”这是当年Linaro成功的经验之谈。DRdesmc

“这是为什么十年前诞生了很特别的Linaro这样的一个生态公司,几家很知名的代表性的国际先进芯片公司一起坐下来。当时已经遭遇了Arm生态碎片化的问题,大家一起坐下来,求同存异,派出各自的人才共同探讨。这一点我觉得我们完全可以借鉴。”郭晶说。DRdesmc

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启英泰伦人工智能语音芯片展示DRdesmc

当然郭晶的这番话很大程度是去回答如何让开源实现价值,并可持续的。以及虽然郭晶对于2.0时代应该怎么做没有给出答案。不过我们认为对于梳理RISC-V如何发展“大生态”也有思考意义。DRdesmc

我们所见的滴水湖中国RISC-V产业论坛,各家企业对自家产品的介绍,大约是RISC-V发展正处在一个积累时期的表征。当RISC-V渗透到越来越多实际的应用中去,再谈大生态构建,或许也是如当年Arm经历过碎片化之时的必由之路。DRdesmc

因为篇幅关系,本文无法一一呈现这些企业所推的RISC-V芯片。《电子工程专辑》的同事近期对于这些芯片已经有了相对详尽的报道,可点击这里前往阅读。DRdesmc

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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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