出货量达20亿,国产芯崛起!对比ARM、X86,中国厂商为何钟情RISC

半导体产业纵横 2021-08-13 18:01

文章来源:柏柏说科技


不为X86、ARM所折腰,却陶醉于RISC-V架构的“温柔乡”,比起X86、ARM芯片架构指令集,为何中国芯片设计商更加青睐RISC-V技术呢?RISC-V指令集架构到底有何魅力呢?



“芯片市场乱不乱,阿里平头哥说了算”为了在互联网市场中多分一杯羹,阿里开展处理器芯片项目,平头哥是阿里旗下成立的芯片公司名称。众所周知,想要开展芯片项目,基础建设是少不了的。


兵马未到,粮草先行。早在阿里正式成立平头哥公司之前,阿里全资收购中国大陆唯一一家拥有自主嵌入式、SOC集成芯片技术的公司中天微。另外,为了促进芯片项目的研发,阿里到处招兵买马。先后投资了寒武纪、深鉴科技、Kneron、ASR、Barefoot Networks等多家芯片公司。“投了这么多钱,总得有些成品吧”。



2021年5月18日,平头哥发布了旗下最新的处理器芯片“玄铁907”。据了解,“玄铁907”采用开源RISC-V指令集架构打造,应用范围包括MPU、导航定位、智能语音等互联网应用业务。


由于“玄铁907”采用的是精简指令集架构,且在此基础上进行了扩展增强,加入5级流水线设计。因此在兼顾效率的同时;“玄铁907”还具备降低功耗、优化功率的优点。补充一点:阿里并不是第一次采用RISC-V指令集架构,早先的玄铁902、906、910等多款产品,都是建立在RISC-V基础上的。



截止到2021年,阿里自研的玄铁芯片累计出货量达20亿。旗下包括中科蓝汛、卓胜微电子、全志科技等200多名客户。值得一提的是:阿里并不是我国唯一一家采用RISC-V指令集架构的厂商,顺航、华为、龙芯等国产芯片设计商,都加入了RISC-V指令集阵营。


很多朋友都知道,比起X86、ARM架构;不管是性能还是生态系统完善,RISC-V都不如X86、ARM指令集。乍一看,RISC-V架构并不是芯片厂商的最佳选择。RISC-V架构到底有何魔力,引无数芯片设计厂商竟折腰呢?答:成本与未来可发展性。


首先是成本,不管是在智能手机领域中翻云覆雨的ARM架构,还是在计算机领域中只手遮天的X86架构。设备厂商想要使用,就必须向架构技术所属机构支付专利费。这笔专利费可不便宜,拿ARM架构举例;ARM单件芯片设计方案的使用费为7.5万美元每年,如果向ARM支付20万美元,那么ARM公司的所有芯片方案,将免费交给厂商使用。



对于华为、阿里这种大厂来说,20万美元的费用并不高。但对于中小型企业来说,在不保证营收增长的前提下,20万美元的使用费是很高的。与ARM、X86不同,RISC-V是完全免费的开源系统。


那可能有朋友要问了,阿里、华为又不差钱,为什么不使用性能更优、适配性更好的X86、ARM架构,反倒加入到RISC-V指令集阵容呢?答:技术限制。


依旧是拿ARM架构举例,在美国的“威逼利诱”下,ARM成为美国打压麒麟芯片的一门“利器”。要知道,华为的麒麟芯片是建立在ARM V8架构上的。ARM中断对华为麒麟芯片的技术供给,导致麒麟芯片中断更新、研发。



虽说华为拥有ARM V8架构的永久使用权,但华为却无法使用ARM最新推出的ARM V9架构。无法使用ARM V9架构的麒麟处理器将无法进行下一代的研发研制。


与ARM、X86这种技术掌握在企业手中的架构不同,RISC-V架构不存在技术限制一说。尽管RISC-V架构是美国SiFive公司推出的,但RISC-V是属于大众开源架构。换句话说,ARM架构并没有版权限制,任何一家企业、甚至个人都能拿过来使用。


说了这么多,RISC-V架构的前景如何呢?与ARM、X86架构相比,RISC-V架构具有其它架构不具备的极简模块化、可扩展性的特点。目前国外许多大学已经将RISC-V架构作为基本教材。印度也将RISC-V架构作为发展半导体事业的基本架构。



需要注意的是,忌惮RISC-V架构近些年日益增长的影响力,ARM公司专门设立了一个域名为riscv-basics.com的网站,专门阻击RISC-V架构的发展。虽说这从侧面证明了RISC-V架构的可行性,但ARM公司的阻击,对RISC-V架构的发展,还是会造成一定的影响的。



RISC-V架构给我国半导体行业带来哪些促进作用呢?抛去CPU处理器进程等设备进程因素。RISC-V架构极大地促进了我国芯片设计行业的发展。其免费开源、没有版权限制的特点,在促进我国中小型芯片设计厂商发展的同时,也带动了我国整个芯片行业的发展。


当然,RISC-V终究还是属于国外指令集领域的产物,虽说当前不会被美国限制使用,但不代表今后不会禁止。华为、中兴事件让我们意识到,只有拥有自己的指令集架构,才能够确保在半导体领域中掌握自主权。



现阶段,我国的龙芯已经成功推出了复杂指令集“Looge Arch”,为我国的半导体行业加油打气。祝愿国产半导体厂商能够愈发强大,早日解决核心技术“卡脖子”的难题。


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