RISC-V帶給中國芯片的機(jī)遇，9位大咖這樣說｜GAIR 2021

經(jīng)歷10年發(fā)展，RISC-V從最初的被質(zhì)疑，發(fā)展到逐漸被認(rèn)為是能夠與X86、ARM形成三足鼎立格局的指令集架構(gòu)。從2018年開始，RISC-V就已經(jīng)在國內(nèi)受到廣泛關(guān)注，中國芯片企業(yè)正在借助RISC-V的開源潛力推動(dòng)中國高端芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2021年12月10日2021全球人工智能大會(huì)（GAIR）的“集成電路高峰論壇：國產(chǎn)高端芯片之路”下午的論壇，來自業(yè)界的5位大咖分享了RISC-V在中國MCU、DSP、AI邊緣芯片等方面的發(fā)展，4位投資人共同探討了國產(chǎn)芯片的發(fā)展和投資機(jī)會(huì)。

始于2016年的“全球人工智能與機(jī)器人大會(huì)”（GAIR），歷經(jīng)五年，見證數(shù)次潮水的轉(zhuǎn)向，成為目前為止粵港澳大灣區(qū)人工智能領(lǐng)域規(guī)模最大、規(guī)格最高的學(xué)術(shù)、工業(yè)和投資領(lǐng)域跨界盛會(huì)。 

方之熙：工控領(lǐng)域?qū)⑹荝ISC-V未來發(fā)展最快的市場

鑒于開源軟件推動(dòng)的中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的繁榮，開源的RISC-V為中國芯片產(chǎn)業(yè)帶來更多想象空間，但囿于生態(tài)難建，被寄予厚望的RISC-V尚未找到一條屬于自己的商業(yè)化道路。

上海處理器技術(shù)創(chuàng)新中心顧問，前Intel副總裁，Intel中國研究院院長方之熙在題為《開源指令集ISA能成為新一代成功的微處理器系統(tǒng)架構(gòu)？》的演講中，對(duì)RISC-V如何走向商業(yè)成功給出一些答案。

上海處理器技術(shù)創(chuàng)新中心顧問，前Intel副總裁，Intel中國研究院院長方之熙（右上）

方之熙表示，縱觀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的盈利虧損情況，無論是設(shè)備材料、設(shè)計(jì)軟件，還是像ARM一樣的半導(dǎo)體IP授權(quán)，市場和營業(yè)額都較小，唯有可編程專用或通用芯片營業(yè)額最大，這意味著ISA架構(gòu)的市場潛力巨大，自由開放設(shè)計(jì)的RISC-V更是如此。

方之熙認(rèn)為，RISC-V也要像X86和RAM一樣找到自己的增量市場或存量市場。具體到細(xì)分領(lǐng)域，IoT的工控領(lǐng)域?qū)⑹荝ISC-V未來發(fā)展最快的市場，不過除了微處理器設(shè)計(jì)之外，還需要與之匹配的通信和制造技術(shù)等。

開源RISC-V商業(yè)化的成功，除了指令集ISA開源之外，其他非指令I(lǐng)SA元素也需要在RISC-V架構(gòu)上更好地定義，每家芯片設(shè)計(jì)公司也需要有自己的獨(dú)到之處。

袁永生：RISC-V在通用MCU領(lǐng)域面臨三大難題

RISC-V的發(fā)展憑借指令開源的優(yōu)勢，RISC-V迅速在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域取得巨大成功，但是RISC-V在通用MCU領(lǐng)域面臨著一系列的挑戰(zhàn)。

愛普特微電子副總裁袁永生在題為《RISC-V 在通用MCU領(lǐng)域的發(fā)展》的演講中提出，軟件生態(tài)難建、軟件開發(fā)工具鏈難開發(fā)和芯片系列豐富度不夠是現(xiàn)階段RISC-V在通用MCU領(lǐng)域面臨的三大難題。

愛普特微電子副總裁袁永生

現(xiàn)階段32位MCU基本都是基于ARM架構(gòu)的產(chǎn)品，用RISC-V做MCU面臨平臺(tái)移植和軟件生態(tài)難題，無論是工程師，還是終端客戶，從ARM轉(zhuǎn)到RISC-V都需要付出很大的學(xué)習(xí)成本。目前，大部分RISC-V的編譯器都是基于Eclipse 開發(fā)環(huán)境，對(duì)大部分工程師而言難上手。此外，RISC-V在通用MCU領(lǐng)域雷聲大雨點(diǎn)小，芯片系列豐富程度不夠，而對(duì)工程師而言，產(chǎn)品選型也面臨著困難。僅靠嘗鮮的動(dòng)力不足以驅(qū)動(dòng)RISC-V在通用MCU市場快速發(fā)展。

面對(duì)這些難題，愛普特微電子與平頭哥合作深度打造全國產(chǎn)系列基于RISC-V內(nèi)核的MCU，從CPU到芯片設(shè)計(jì)、工具鏈、產(chǎn)品線、軟件生態(tài)整個(gè)鏈條上做出了一整套完善的系統(tǒng)，以解決RISC-V在通用MCU市場面臨的難題。

李任偉：基于RISC-V研發(fā)DSP，開創(chuàng)新道路

DSP芯片雖然不像CPU、FPGA、GPU一樣廣為人知，但其應(yīng)用范圍廣泛，每部手機(jī)中都會(huì)有一顆DSP芯片，通常以IP的形式存在，也是芯片中的重要門類。

中科昊芯創(chuàng)始人兼董事長李任偉

中科昊芯創(chuàng)始人兼董事長李任偉在其《全球首款RISC-V DSP芯片在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐與突破》的主題演講中分享到，2020年我國DSP芯片需求超過34億顆，但國內(nèi)生產(chǎn)的DSP不到1億顆，供需之間的失衡源于DSP的規(guī)則制定者都是美國芯片巨頭，生態(tài)也較為封閉，其他玩家?guī)缀鯖]有開發(fā)DSP的機(jī)會(huì)。

不過，RISC-V為國產(chǎn)DSP芯片的突破帶來了機(jī)會(huì)，中科昊芯基于開源指令集架構(gòu)RISC-V研發(fā)DSP，自2016年開始RISC-V處理器核的研究，2019年獲得投資并專注于數(shù)字信號(hào)處理器的研發(fā)，于2021年4月推出了全球首款基于RISC-V的DSP，主要應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。

目前中科昊芯已經(jīng)陸續(xù)推出數(shù)款RISC-V DSP芯片，并同白色家電、工業(yè)變頻等領(lǐng)域的頭部客戶達(dá)成合作，出貨達(dá)幾十萬顆。

李任偉認(rèn)為，基于RISC-V研發(fā)DSP，能夠解決知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題，同時(shí)也能解決應(yīng)用生態(tài)問題，是一條新道路

湯煒偉：RISC-V有希望成為芯片領(lǐng)域的Android

開源、靈活的RISC-V對(duì)邊緣AI芯片而言也是一個(gè)全新的機(jī)會(huì)。嘉楠科技副總裁湯煒偉的主題演講《基于RISC-V的邊緣AI芯片的技術(shù)革新與商業(yè)化實(shí)踐》分享了他對(duì)RISC-V AI芯片商業(yè)化的思考。

嘉楠科技副總裁湯煒偉

湯煒偉表示，RISC-V是非常有希望、有前景的計(jì)算架構(gòu)，除了開源、免費(fèi)等特點(diǎn)之外，還代表了將來經(jīng)典指令集加上一個(gè)自定義擴(kuò)展的技術(shù)架構(gòu)方向，所有人都可以在相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)中做靈活裁剪，RISC-V有希望成為芯片領(lǐng)域的Android。

與此同時(shí)，AI正在從云端智能下沉到邊緣端和設(shè)備端，面對(duì)碎片化場景，如何設(shè)計(jì)體系架構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)高性能和低功耗成為整個(gè)業(yè)界都在探索的問題，除了通過研發(fā)先進(jìn)工藝降低邊緣端功耗、芯片設(shè)計(jì)全流程的系統(tǒng)外，在架構(gòu)上創(chuàng)新也是一條可取之路，嘉楠科技就是RSIC-V AI芯片的實(shí)踐者之一。

湯煒偉介紹道，嘉楠科技基于RISC-V的處理器架構(gòu)，長期堅(jiān)持KPU、NPU和工具鏈的自研，并相信這是嘉楠未來長期發(fā)展的核心競爭力。

譚章熹：RISC-V專屬芯片架構(gòu)賦能元宇宙

TSMC董事長劉德音曾指出，未來世界的元宇宙對(duì)半導(dǎo)體有很大影響。此次大會(huì)上，RIOS實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任譚章熹在其《RISC-V專屬架構(gòu)芯片賦能元宇宙》的演講中指出，支持基于RISC-V定制化指令架構(gòu)會(huì)給元宇宙帶來革命性影響，會(huì)服務(wù)真正的元宇宙硬件。

RIOS實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任譚章熹

譚章熹介紹，元宇宙可以追溯到早些年火熱的VR/AR，在這一領(lǐng)域，微軟Hololens在技術(shù)上最為突出且已經(jīng)經(jīng)歷了兩代的發(fā)展，為應(yīng)對(duì)AR/VR的結(jié)合場景，微軟為Hololens專門開發(fā)了一顆HPU，第二代HPU以處理器配合固定加速器的組合架構(gòu)，26個(gè)處理器組成13個(gè)核心，算力達(dá)到彼時(shí)頂配。

但值得注意的是，這顆HPU Tensiliaca功耗高達(dá)2.4w，難以被集成到手機(jī)或頭盔中，導(dǎo)致裝備過大，嚴(yán)重影響外觀設(shè)計(jì)，成本昂貴，無法滿足真正的VR/AR需求。

譚章熹指出，結(jié)合現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)技術(shù)，基于RISC-V，業(yè)界有能力設(shè)計(jì)出比HPU更好的芯片，睿思芯科已經(jīng)做出了一些驗(yàn)證。睿思芯科研發(fā)的芯片產(chǎn)品算力達(dá)到Tensiliaca 4.7倍的同時(shí)，發(fā)熱不到60%，有能力與HPU相媲美。

投資人圓桌對(duì)話：看好RISC-V未來發(fā)展

在長達(dá)一個(gè)多小時(shí)的投資人圓桌對(duì)話中，在場的四位投資人也就RISC-V為中國帶來的機(jī)會(huì)展開討論。

云岫資本合伙人兼首席技術(shù)官趙占祥表示，今年明顯看到RISC-V和ARM的快速崛起，RISC-V正在蠶食ARM的市場。如果一家初創(chuàng)芯片公司計(jì)劃研發(fā)SoC，選擇IP核時(shí)，很多時(shí)候會(huì)選擇RISC-V。長期來看，RISC-V未來會(huì)有較大的機(jī)會(huì)，現(xiàn)在同ARM的差異主要在性能和生態(tài)。

小米產(chǎn)業(yè)投資部董事總經(jīng)理王楠也表示非常看好RISC-V，小米基金此前投資過RISC-V的公司，未來將繼續(xù)投資RISC-V的公司。雖然RISC-V本身賽道并不太大，但RISC-V是在架構(gòu)層面做優(yōu)化，對(duì)國內(nèi)高端芯片突圍意義巨大。

華登國際副總裁蘇東表示，芯片設(shè)計(jì)公司會(huì)考慮設(shè)計(jì)芯片時(shí)能否用RISC-V，或者部分做RISC-V，很多MCU和AI芯片公司不會(huì)旗幟鮮明地表明自己是RISC-V公司，ARM或RISC-V都提供了芯片設(shè)計(jì)指令集，IP和生態(tài)，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)可以根據(jù)場景應(yīng)用，成本要求和客戶需求來選擇。長遠(yuǎn)來看，RISC-V是具備挑戰(zhàn)ARM領(lǐng)先地位能力的指令集架構(gòu)的能力的。

深創(chuàng)投深圳投資總部信息科技組組長顧懷懷認(rèn)為，實(shí)踐來看，在有一定算力要求的側(cè)端應(yīng)用場景里(對(duì)應(yīng)于Arm Cortex M3級(jí)別或M4級(jí)別），如果研發(fā)團(tuán)隊(duì)有較好的內(nèi)核開發(fā)能力，采用RISC-V有性價(jià)比優(yōu)勢。

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