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RISV-V未来将面临怎样的挑战？

百家作者：人工智能学家 2019-03-10 15:58:22

来源：MoneyDJ、半导体行业观察

继大陆的RISC-V联盟成立之后，台湾RISC-V联盟也在今年正式成立，这也让RISC-V的议题热度逐渐加温，事实上这也是许多人看好能够足以与ARM竞争的架构，加上目前许多国际大厂陆续采用RISC-V架构方案，包含特斯拉、IBM、三星、Google等一百多家科技公司都参一脚。在ARM与Intel独大的市场中，RISC-V透过「打群架」的方式，看能否乘着AIoT的浪潮找寻机会，闯出一片天。

从Intel到ARM，RISC-V盼占一席之地

简单爬梳过去历史，过去CPU处理器都是CISC架构，包含现在的Intel X86处理器，在80 年代PC时代来临后，Intel把持市场。到了1979年时，美国加州大学柏克莱分校的教授提出了RISC的想法，主张硬件应该着力发展常用的指令，较为复杂的指令则可利用常用的指令去组合，比起CISC指令集，在指令长度固定后，效能提升，耗电量也较低。尔后，ARM在1985年推出ARM架构，采用RISC指令集，广泛地使用在许多嵌入式系统设计，在手机等行动装置问世后，ARM稳居市场龙头。

RISC-V是基于已建立的RISC 原则建立的一个开源指令集架构，也就是说RISC-V指令集可以自由运用在任何目的，也允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。虽然这不是第一个开源指令集，但它具有重要意义，因为它的设计考量到小型、快速、低功耗等面向，使得适合应用在现代计算装置当中。如果拿来跟其他指令集相比，很多大公司认为Intel控制X86 指令集严格，使用者难以修改，ARM的授权金又十分昂贵，因此RISC-V 架构便有了竞争优势。未来多数人看好AI和IoT时代的到来之下，RISC-V 将更具市场竞争力。

业内人士说明，过去设计微处理器芯片时，工程师往往先要选择哪家供应商，假如选择ARM，就能获得授权与指令集，并开始设计芯片，现在还有另一种方式，就是工程师先选择指令集，就像是搜集设计的工具、素材，再寻求适合的供应商，并开始设计芯片。RISC-V 就是属于后者，让工程师能够在设计芯片时，除了基本的运作之外，能够更具自由度。

RISC-V 的指令集具有3 个层次，像是40~50 多个「基准指令」，可以驱使芯片运作，再者为「标准扩展指令」，为社群内成员共享，能够持续演进并重复使用，最后则是设计者「专用指令」，能够各自进行开发或客制化，也是独家、专利的部分。

业内人士提出，许多设计公司认为，设计芯片与销售芯片的辛苦血汗钱，被ARM 收取专利的方式赚走不少利润，特别是在一些中小型、新创公司特别容易有这样的声音，因此RISC -V 方案相对具有高性价比。

RISC-V冀借IoT之手打破僵局

到底RISC-V 现今面对什么样貌的市场呢？芯原微电子（Verisilicon）戴伟民董事长坦言，ARM 在行动装置占据龙头地位，Intel 则在PC 和伺服器等领域稳占，因此生态系统稳固之下，RISC-V 发展的机会将在IoT、 AI 等新兴应用领域，未来将与ARM、Intel 共存。

力晶集团创办人黄崇仁则认为：「ARM 授权金收费不少，特别是在IoT、AI 世代来临下，对于许多想要创业或开发新兴应用的工程师来说相当头大，因此RISC-V 兼具省钱、效能，相对具有竞争力，但在台湾需要产业共同推动，政府才会协助推动，整体生态就会被建立。」

既然PC、手机已经不是RISC-V 可以着力的产业了，那么在物联网产品应用下，什么才是量大又稳固的市场呢？业内人士就看好，像是智慧音箱、TWS（真无线蓝牙耳机）等市场，甚至TWS 未来若成为手机标准配备时，将是可观的需求；除此之外，像是医疗用的产品等也具潜力，是未来RISC-V 可以着力的市场范畴。

事实上，物联网当中的应用显得相对破碎、分散，RISC-V 面对的市场不像过去有单一量大的产品，因此要快速建立起生态圈相对具有挑战，但可以着力的方向也在此，特别是产品要具有特殊应用功能时，芯片设计时会以更客制化的方式设计以符合需求，因此容易设计与修改的RISC-V 就在物联网时代中相对具有优势。

部分学界人士则认为，若是单纯在物联网产业中发展，其实业者要在产业链中发展相当有限，产值与重要性也较小，但若往高附加价值的AI 方向开发，就相对有机会，但AI 并非新的议题，能否将AI 落实的应用，解决实际问题才是重点。

RISC-V生态圈初起步，上下游支持是重点

过去ARM 率先卡位手机产业，以低功耗、低成本和高效能打破了Intel 在PC 市场的壁垒态势，当时EDA 公司、代工厂也看好手机产业而给予大力支持，因此快速建立起生态圈。

业内人士认为，RISC-V 要推动并不容易，过去ARM 经营非常久的时间，不管是芯片设计公司、EDA 公司、代工厂等，都建立起完整且坚固的生态系统，因此RISC-V 要如何建立起足以与之抗衡的生态系统，以及国际大厂能否接受，都是RISC-V 所面对的挑战，未来像是台积电、新思（Synopsys）等重要供应链的态度就变得更为重要。

晶心科总经理林志明则认为，推动RISC-V 生态圈的方式有许多，包含企业与芯片设计业者加入基金会，提高采用意愿，或者上下游业者共同发展，公部门也可以协助发展相关技术竞赛等，都是未来可以发展的方向之一。

除了生态系统之外，就产品本身的效能也很重要，有人认为，RISC-V 的产品一定要比ARM 相应规格产品，更便宜、效能更高、功耗更低才会买单。因此矽智财公司要如何补足各阶层效能的产品，并提高产品价值都是自身可以着力的方向。

尽管RISC-V 阵营逐渐壮大，但ARM 也积极往AIoT 方向发展相关产品，加上目前芯片设计厂商或者供应链也尚未大幅度转变态度，因此短期内RISC-V 仍具有一定程度的挑战，但未来能否能够在当中突破，也需端看各家厂商的本事，与生态系统建立的速度了。

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