中国超大规模应用优势和RISC-V完美契合，但有三大问题待解

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）前不久，中国工程院院士倪光南分享观点称，中国在应用方面的超大规模优势可为RISC-V提供支撑。他指出，这几年来，我国各界越来越重视开源RISC-V架构，认为中国可聚焦于RISC-V发展“主流CPU”。

确实，在x86架构统治高性能运算，ARM架构主导移动计算之后，RISC-V成为第三种主流架构的趋势愈发明显，其中国内业者是主要的推动力量。RISC-V是一种基于精简指令集原则的开源指令集架构，相较于x86架构和ARM架构，RISC-V在灵活性和高效能方面的优势明显。
 
对于中国芯片发展而言，RISC-V架构的开放性更为重要，是***突破封锁的重要依仗。
 

国产RISC-V的显著成绩

近一年来，RISC-V基金会CEO卡利斯塔·雷德蒙德分享的数据被无数次提及，她在去年7月时指出，估计市场上已经有100亿个RISC-V核心，其中一半来自中国市场的贡献。
 
国内发展RISC-V既是被逼无奈，也算是水到渠成。近几年，为美国为首的国家和地区对中国技术管制愈加严苛，尤其是在半导体这种尖端技术上面，如果中国企业使用ARM或者x86架构进行半导体设计，或将面临被限制芯片制造的风险。
 
这便是国内发展RISC-V的大背景。在应用层面，目前RISC-V渗透最好的市场无疑是物联网。RISC-V和物联网也算是完美契合的，从产业属性来看，物联网的需求极为碎片化，很多应用方案都需要定制性的方案，RISC-V凭借开源开放、可模块化、可扩展、简洁的特性，很好地响应了这一点。
 
而国内物联网产业发展是最充分的，目前中国物联网市场规模已超过2万亿元人民币，同比增速持续维持在20%以上。在细分市场层面，国内物联网在物流、交通、安防、能源、医疗等领域完成了很好的覆盖。
 
在巨大的市场带动下，据统计目前国内已经有超过100家RISC-V芯片公司，包括平头哥、芯来科技、芯原股份、中科蓝汛、兆易创新、赛昉科技、全志科技、晶心科技、先楫半导体、中科蓝讯、泰凌微电子、乐鑫科技、中微半导体、航顺芯片、国芯科技、芯昇科技、博流智能等。
 
其中，一些公司已经取得了显著的市场成绩。比如，中科蓝讯蓝牙SoC芯片累计出货量已经超过10亿颗；爱普特的RISC-V芯片出货超过亿颗；赛昉科技近日宣布，行业首款RISC-V物联网安全芯片“港华芯”销量正式突破一百万片，等等。
 
当然，不仅是出货量的改变，产品性能也在发生很大的改变。比如，芯片初创公司算能推出首款服务器级RISC-V CPU算丰SG2042；赛昉科技的RISC-V处理器内核——昉·天枢性能对标Arm Cortex A76，被应用于HPC、数据中心、PC等场景。
 
从出货量和性能水平来看，在起步上国产RISC-V完成得很好，取得了不错的成绩。那么，接下来会一路高歌猛进吗？
 
到2025年，RISC-V将要完成800亿颗核心的出货量，其中除了物联网以外，最大的两个市场是工业和汽车。Counterpoint预测，2025年物联网终端的RISC-V采用率将达到28%，工业设备的这一比例将达到12%，汽车行业将达到10%。
 
工业场景算是RISC-V走向中高端领域的门槛，这一领域和物联网高度重合，封闭场景非常多，是发展高性能RISC-V芯片的沃土。据报道，NASA已经将高性能RISC-V芯片带入到航天和工业领域，证明这条路径是可行的。
 
由于智能汽车近段时间的高热度，RISC-V在汽车领域的进展也很快。在IP层面，芯来科技的CPU IP产品在ASIL-B和ASIL-D车规功能安全上做了一些安全机制的实现；在产品层面，凌思微电子推出基于RISC-V架构和BLE5.0/1规范的车规级无线MCU系列产品。
 
倪光南此前也讲到，在智能网联汽车时代，无数种场景的应用纷纷涌现，人们将迎来“需求定义软件、软件定义硬件”的时代。
 
在工业和汽车领域，国内确实也拥有规模巨大的应用市场优势，比如在汽车领域，统计数据显示中国智能网联汽车的渗透率已经超过了50%，非常利于培育国产RISC-V芯片，尤其是高性能、高可靠性的RISC-V芯片。
 

国内发展RISC-V的短板

不过，芯片的发展不能只看应用，要不然目前***也不会处处被卡脖子。那么，对于RISC-V而言，实际上也会有一些明显的问题需要解决，否则国产厂商在这个领域除了低端内卷别无选择。
 
国内对RISC-V重视肯定是不可否认的，数据显示，RISC-V基金会的3180家成员中，中国企业占了近一半，目前RISC-V基金会前25名会员中，中国厂商数量已达到14家。
 
不过，再向后发展一些问题就将暴露出来。首先是人才层面的问题。从***大环境来看，目前整体处于中低端的水平，这就导致国内高性能、高可靠性芯片研发方面的人才储备严重不足，如果不改善，国产RISC-V芯片在发力工业和汽车市场时会后继乏力。
 
其次是软件生态缺失的问题。过去几年RISC-V高速发展更多是面向封闭式的场景，软件需求相对简单和固定，芯片原厂就能实现70%的软件。而要进一步提升市场渗透率，RISC-V需要在开放性市场需要商机，而在操作系统移植，中间件开发，库函数优化和开发框架适配方面，这是现阶段RISC-V发展最薄弱的地方。
 
第三个问题是工艺问题，中国想要凭借RISC-V换道超车的意图非常明显。不过，RISC-V芯片要继续走向高端和主流，离不开先进工艺的帮忙，而目前这是一个敏感和未知的领域。
 

小结

我们一直在强调中国巨大的市场优势，RISC-V芯片在第一个发展阶段也很好地利用了这一优势。后续，我们在工业和汽车领域，以及高性能计算领域依然具有这样的优势。不过，随着RISC-V芯片从低端走向高端，从封闭场景走向主流通用场景，一些问题开始显得棘手。只有解决好这些问题，国产RISC-V芯片发展才会有一个好前程。