過去十年，物聯(lián)網(wǎng)、移動設(shè)備和智能設(shè)備的迅猛發(fā)展，不斷在低功耗領(lǐng)域深耕并創(chuàng)造性的將CPU IP授權(quán)模式發(fā)揮到極致的Arm公司快速成長，在移動市場幾乎一統(tǒng)天下，公司也在2016年被軟銀高價收購。但歷史總是驚人的相似，舊的高墻只有被推倒，新的創(chuàng)新才有足夠空間。商業(yè)模式和生態(tài)系統(tǒng)所帶來的優(yōu)勢已經(jīng)在過去的這十幾年來隨著開源運(yùn)動的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及而發(fā)生了巨大的變化。
據(jù)維基百科資料顯示，RISC-V 項目2010年始于加州大學(xué)伯克利分校，是一個基于已創(chuàng)建的精簡指令集（RISC）原則的全新開源指令集架構(gòu)（ISA）。與大多數(shù)指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。雖然這不是第一個開源指令集，但它具有重要意義，因為其設(shè)計使其適用于現(xiàn)代計算設(shè)備（如數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、高端移動電話和微小嵌入式系統(tǒng)）。設(shè)計者考慮到了這些用途中的性能與功率效率。RISC-V生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展尤為迅猛，同事也促使更多的人參與進(jìn)來，形成了良好的反饋。
正是因為看到了RISC-V這個架構(gòu)的潛力所在，RISC-V基金會在2015年宣布成立。包括谷歌、英偉達(dá)、高通、Rambus、三星、恩智浦、華為、晶心、美光、IBM、GlobalFoundries、UltraSoC 和西門子在內(nèi)的150多家公司也加入了這個陣營，RISC-V也獲得了快速的發(fā)展。
RISC-V基金會的成員已經(jīng)超過150個
RISC-V 基金會執(zhí)行總監(jiān)Rick O’Connor指出：“RISC-V 基金會致力于通過開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作，推動微處理器 IP 市場變革。在實現(xiàn)這一使命的過程中，中國蓬勃發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。RISC-V Day活動為我們的成員提供了一個重要平臺，這將影響RISC-V 指令集架構(gòu)的未來發(fā)展，并最終重塑行業(yè)的未來。”
RISC-V Day Shanghai近日在上海復(fù)旦大學(xué)舉辦，來自120 家公司及26所大學(xué)、超過340人參加了此次會議，并就RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)中的最新項目和實施進(jìn)展進(jìn)行了溝通交流。
首先，臺灣晶心科技蘇泓萌博士在演講中介紹了他們新推出的AndeStar? V5架構(gòu)和V5 AndesCore處理器。作為晶心第五代指令集架構(gòu)，AndeStar? V5支持32位與64位處理器及RISC-V指令集架構(gòu)，使開放、精簡、模塊化及可擴(kuò)充的RISC-V架構(gòu)正式進(jìn)入主流SoC應(yīng)用。使用AndeStar? V5架構(gòu)處理器來設(shè)計的SoC將能充分利用到晶心科技的高效能/低耗電比特性，使得在高頻運(yùn)作時更具優(yōu)勢。
他們表示，使用AndeStar V5架構(gòu)處理器來設(shè)計的SoC將能充分利用到晶心科技經(jīng)市場多方驗證、領(lǐng)先業(yè)界的高效能/低耗電比特性，使得在高頻運(yùn)作時更具優(yōu)勢。以V5為基礎(chǔ)的32位N25與64位NX25 AndesCore處理器性能優(yōu)異，在臺積電28納米HPC制程下，操作頻率可超過1 GHz，提供不低于2.8 DMIPS/MHz與3.4 CoreMark/MHz的優(yōu)異性能，而邏輯閘數(shù)更可分別低至30K及50K，因此N25及NX25非常適合網(wǎng)絡(luò)、儲存及人工智能(AI)等需高速控制的各種應(yīng)用。
晶心科技的V5 AndesCore處理器家族
SiFive副總裁Jack Kang也在會上展示了他們的全新的RISC-V E2系列 IP。
該公司成立于2015年，是一家專門為客戶提供客制化RISC-V芯片服務(wù)的公司。早前，他們宣布獲得了英特爾的投資，增強(qiáng)了市場對其的信心。在上個月，他們推出了其為嵌入式設(shè)備使用設(shè)計的可配置的小面積、低功耗微控制器(MCU)核心E2 Core IP系列。
Jack表示，E2系列通過兩個新的標(biāo)準(zhǔn)核心擴(kuò)展了SiFive的產(chǎn)品系列，分別是為微控制器、傳感器融合、minion核心和智能物聯(lián)網(wǎng)市場提供主流性能的E21以及為微控制器、物聯(lián)網(wǎng)、模擬混合信號和有限狀態(tài)機(jī)應(yīng)用而設(shè)計的最節(jié)能的SiFive標(biāo)準(zhǔn)核心E20。
SiFive E20和E21針對那些需要極低成本、低功耗計算，但能夠從RISC-V軟件生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)完全集成中獲益的市場而設(shè)計。完全兼容與其他高性能SiFive核心相同的軟件棧、工具、編譯器和生態(tài)系統(tǒng)廠商，E2系列使這些新市場能夠利用自2016年SiFive首次推出商業(yè)RISC-V核心以來一直呈指數(shù)級增長的強(qiáng)大軟件生態(tài)系統(tǒng)，Jack強(qiáng)調(diào)。此外，該公司還宣布了其改進(jìn)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)E3和E5核心的IP系列。
SiFive的RSISC-V IP系列
來自國內(nèi)芯來科技的胡振波先生也在會上推介了其超低功耗開源處理器核蜂鳥e200系列（目前蜂鳥E200系列中開源的處理器型號為E203），助力RISC-V在中國的爆發(fā)。
蜂鳥E200處理器系統(tǒng)示意圖
據(jù)介紹，蜂鳥E200主要面向極低功耗與極小面積的場景而設(shè)計，非常適合于替代傳統(tǒng)的8051內(nèi)核或者Cortex-M系列內(nèi)核應(yīng)用于IoT或其他低功耗場景。E200系列處理器核采用2級流水線結(jié)構(gòu)，通過一流的處理器架構(gòu)設(shè)計。該CPU核的功耗與面積均不遜于同級ARM Cortex-M核，實現(xiàn)業(yè)界最高的能效比與最低的成本。
“作為結(jié)構(gòu)精簡的處理器核，可謂“蜂鳥雖小、五臟俱全”，源代碼全部開源，文檔翔實，非常適合作為大中專院校師生學(xué)習(xí)RISC-V處理器設(shè)計（使用Verilog語言）的教學(xué)或自學(xué)案例”，胡振波強(qiáng)調(diào)。
總部位于法國格勒諾布爾市的初創(chuàng)公司GreenWaves也帶來了他們RISC-V方面的新成果GAP8處理器。該公司的Martin Croome表示，這是一款基于RISC-V開源處理器架構(gòu)打造的，針對物聯(lián)網(wǎng)的“8+1核”多核應(yīng)用處理器，運(yùn)行速度每秒12GOP (Giga Operations)，且每秒400 MOP (Mega Operations）僅需1毫瓦，這就使得他們可以在傳感設(shè)備中進(jìn)行低功率的AI處理，解決其他處理器無法應(yīng)對的問題。
GreenWaves的GAP 8處理器
除了以上企業(yè)之外，包括Syntacore、Codasip、ICT、HardenedLinux、ACOINFO、Microsemi、RT Thread、中國科學(xué)院信息工程研究所和成都大學(xué)在內(nèi)的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)也在會上發(fā)表和展示了他們對RISC-V產(chǎn)業(yè)鏈的貢獻(xiàn)和工作。
如上所述，肩負(fù)著重大使命的RISC-V面世以來，已經(jīng)在市場上取得了一定的成績，正如與會者所說，RISC-V因為CPU架構(gòu)已經(jīng)比較成熟時誕生，可以避免很多前者犯過的錯。過去幾十年，ARM和Intel已經(jīng)趟過很多雷了，且做CPU的廠商也死了一批又一批，但他們在這個過程中積累下來的經(jīng)驗，可以讓RISC-V更好地朝正確方向發(fā)展，所有成員也都在做這樣的努力。在他們看來，模塊化、簡單可擴(kuò)展是RISC-V在未來能抓住客戶的一個關(guān)鍵。
RISC-V基金會的獨(dú)立會員，同時也是基金會APAC Regional Task Group的Co-Chair的郭雄飛認(rèn)為，Arm的確是一家偉大的公司，它的成功來源于其多年來在低功耗領(lǐng)域的積累和開創(chuàng)性的商業(yè)模式。不過我們也要看到，在物聯(lián)網(wǎng)和AI興起的時代，廠商為了滿足客戶的需求需要對架構(gòu)做更多的定制化，這點(diǎn)目前Arm很難做到；而一個好的開放指令集伴隨良好發(fā)展的生態(tài)環(huán)境也讓客戶相比過去更加難以接受Arm高昂的架構(gòu)授權(quán)費(fèi)，RISC-V本質(zhì)上解決了過去開放指令集沒有一個好生態(tài)系統(tǒng)的問題，稀缺性很大程度上決定了價格，而社會總會朝著低成本和高效的方向發(fā)展。
在這一百多家的企業(yè)推動下，你認(rèn)為RISC-V能達(dá)成其主席Krste Asańovic所說的“成為所有計算平臺的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”的小目標(biāo)嗎？他們準(zhǔn)備好改變了這個世界嗎？