作为全新一代精简指令集,RISC-V在AIoT时代被寄予厚望,国内外新兴RISC-V企业和原有科技巨头纷纷布局卡位,RISC-V生态已逐渐成型。
| 什么是RISC-V?
RISC-V指的是RISC系列指令集的第五代产品。指令集作为软件与硬件之间沟通的“翻译官”,是芯片产业中不可或缺的基础部分。
指令集是软硬件交互的“桥梁”
资料来源:芯八哥整理
按照主流分类,指令集可以分为两大阵营,目前主流的指令集可以分为两大阵营,以X86指令集为代表的复杂指令集(CISC)和以ARM指令集为代表的精简指令集(RISC)。
RISC-V和我们目前用的比较多的智能手机里面的ARM架构“师出同门”,可以算是ARM架构的“同门师弟”。
指令集技术路径分类及代表企业
资料来源:芯八哥整理
相对于X86和ARM架构,RISC-V诞生于2010年,发展历史较短,由于兼顾数据的传输量和传输速度,同时在架构简易性、运行效率、成本和灵活性上优势明显。
RISC-V与ARM及X86架构对比
资料来源:wind、芯八哥整理
如果说PC时代成就了英特尔,移动时代改变了苹果,那么AIoT时代也将诞生新的王者。
在国内集成电路产业发展的关键时刻,RISC-V所代表的架构“新势力”有望成为国内芯片产业崛起机遇。
资料来源:芯来科技
| RISC-V生态发展怎么样了
2010年,RISC-V诞生于始于加州大学伯克利分校,新兴的开源架构RISC-V出现引起全球处理器产学研关注。
2015年,RISC-V 基金会由硅谷相关公司发起并成立,获巨头企业及联盟支持下RISC-V 产业生态进入快速发展期。据悉,自2015年成立至今,RISC-V基金会已拥有超过350家成员,成员中涵盖了半导体设计制造公司、系统集成商、设备制造商、军工企业、科研机构、高校等各类组织。其中,高级会员包括谷歌、阿里、华为、中兴等国内外知名科技企业。
RISC-V 基金会高级会员情况
资料来源:RISC-V 基金会
从国内市场来看,2018年7月上海经信委出台国内首个RISC-V扶持政策,9月推荐芯原牵头建立中国RISC-V产业联盟(CRVIC),10月中国RISC-V产业联盟正式成立,经过三年多发展,目前中国RISC-V产业联盟会员单位超过130家。
近百家相关企业投入产业链各个环节,商业化成果陆续推向市场,其中不乏阿里平头哥的玄铁910处理器内核、兆易创新的GD32V系列MCU和汇顶科技GM6x5x系列指纹控制芯片等亮点产品。
RISC-V发展历程简析
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总的来看, RISC-V已获得多家半导体巨头的支持,拥有大量开源实现和流片案例,覆盖从高性能计算到嵌入式等多种应用领域,产业生态正进入快速发展阶段。
| RISC-V带来的机会及影响
从RISC-V产业链来看,其核心产业链主要包括基于RISC-V架构的IP核及芯片设计/IDM企业。
其中,在IP核方面,目前主要有以伯克利Rocket Chip为代表的开放免费设计模式,平头哥、SiFive的授权设计厂商,谷歌和英伟达为代表的自研厂商。
芯片设计/IDM企业方面,主要有恩智浦RV32M1系列、平头哥玄铁910等为代表。
RISC-V产业链概述
资料来源:芯八哥整理
从国内企业来看,近年来国产RISC-V商业化产品不断落地,平头哥、华米、兆易创新等企业已发布了可商用化产品。其中兆易创新和芯来科技更是开创了IP核供应商与设计企业联手先例。随着RISC-V终端应用市场不断发展,国内芯片厂商可以有机会和欧美芯片公司站在同一条起跑线上竞争,或将实现变道超车。
国内外RISC-V主要芯片企业及产品竞争格局
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从市场发展空间来看,根据不完全统计,2020年全球RISC-V指令集市场规模约2.2亿美元,2021年将达到3.8亿美元,预计到2024年有望超过10亿美元。
资料来源:芯八哥整理
从RISC-V芯片终端应用市场来看,近年来全球物联网设备数量呈高速增长态势,年出货量超过100亿个,随着万物互联成全球未来主要发展方向之一,预计到 2025 年,全球物联网设备数量将达到 251 亿个,如果RISC-V芯片实现20%的市场渗透率,年出货量将超过50亿颗以上,发展潜力巨大。
| 写在最后
天时:国际形势倒逼芯片国产替代、物联网发展、开源优势
地利:国家政策支持、产业生态圈建立
人和:产学研跟进
从天时、地利、人和来看,RISC-V很可能是处理器端最重要的趋势变革之一,也是中国半导体国产“弯道超车”最重要的机会。
现在让我们再回头看,一个用十年时间默默发育的种子,犹如“蝴蝶扇动翅膀”,更大的“风暴”将搅动整个半导体领域。
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