產(chǎn)品應(yīng)用升級 中國RISC-V產(chǎn)業(yè)進入高質(zhì)量發(fā)展

日前，第二屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇在上海如期舉行。

RISC-V產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展，首先得到了上海市政府的大力支持和推動。中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長；芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民在回顧國內(nèi)RISC-V的發(fā)展時表示，雖然大家一直說自主可控，但2018年RISC-V剛剛開始在中國推的時候，我們的反應(yīng)比印度、俄羅斯和歐盟都要慢。因為在此之前，世界上所有的CPU架構(gòu)都是在一家公司、一個政府部門的多年支持下，花費巨資才得以實現(xiàn)商用?，F(xiàn)在突然開源了，大家就有點猶豫，到底RISC-V架構(gòu)的CPU能否被市場采用？當(dāng)時，上海市經(jīng)信委是第一個旗幟鮮明的出臺支持RISC-V相關(guān)政策（2018年7月份）的國內(nèi)政府部門。同年9月份，上海市集成電路行業(yè)協(xié)會就推薦芯原牽頭成立“中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，短短10天之內(nèi)，就有50多家企業(yè)、10多家高校組成聯(lián)盟，并于當(dāng)月召開了“成立會”，2018年11月份，中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立。

政府積極推動

上海市經(jīng)信委一級巡視員傅新華副主任在談到政府支持的初衷時表示，隨著計算機的發(fā)展，指令集作為芯片設(shè)計的重要基礎(chǔ)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。傳統(tǒng)的復(fù)雜指令集在萬物互聯(lián)時代已經(jīng)不太適應(yīng)，RISC-V作為一個開放的、全球最先進的精簡指令集大有希望。因此上海市作為中國境內(nèi)最早明確支持RISC-V指令集發(fā)展的地區(qū)，2017年支持上海交大牽頭舉辦了“第六屆RISC-V國際技術(shù)研討會”，2018年推動行業(yè)企業(yè)在上海成立了RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、并且成立了國內(nèi)首個RISC-V行業(yè)組織。

近年來，上海始終堅持將RISC-V指令集納入重點培育方向，積極支持國際RISC-V基金會來滬舉辦各類行業(yè)活動，吸引集聚全球人才，與企業(yè)在滬一起推動RISC-V芯片研發(fā)和應(yīng)用。目前，上海已經(jīng)成為全球RISC-V指令集企業(yè)人才研究機構(gòu)最集聚的地區(qū)之一，上海市也正在進一步完善RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)。傅新華強調(diào)，要把RISC-V指令集的產(chǎn)品和應(yīng)用生態(tài)完美結(jié)合，判斷“成功”的標(biāo)志是一顆芯片融入生態(tài)，至少出貨量達(dá)到十萬顆。而對于特定應(yīng)用來說，可能一百萬顆才達(dá)標(biāo)。上海會持之以恒地支持RISC-V的理論研究、技術(shù)研究、工藝研究和落到生態(tài)的現(xiàn)場應(yīng)用。

去年，上海集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到了2578億元、增長了近25%，約占全國的20%、集聚的行業(yè)企業(yè)達(dá)到了1300多家，吸引了全國近40%的集成電路人才。上海市集成電路行業(yè)協(xié)會秘書長郭奕武表示，集成電路產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，而集成電路芯片的基礎(chǔ)是指令集。RISC-V具有精簡、低功耗、模塊化、可擴展等技術(shù)優(yōu)勢，近幾年來RISC-V生態(tài)體系正在全球范圍內(nèi)快速的崛起，成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以及物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等新興應(yīng)用領(lǐng)域的重要創(chuàng)新焦點。

自2015年全球RISC-V基金會成立到現(xiàn)在，成員數(shù)量已經(jīng)超過3100多家，包括谷歌、華為、英偉達(dá)、高通、三星、IBM等全球一線廠商均在會員行列，這些企業(yè)在各自細(xì)分領(lǐng)域的話語權(quán)對于RISC-V的推廣具有重要的引領(lǐng)作用。同時，國內(nèi)也有越來越多的企業(yè)，如芯原等紛紛投入到RISC-V的生態(tài)建設(shè)。據(jù)統(tǒng)計，目前全球基于RISC-V的芯片出貨量已經(jīng)達(dá)到100億顆，中國公司占到50%以上。RISC-V有望成為繼x86和ARM架構(gòu)之后新的轉(zhuǎn)折，為我國掌握芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主動權(quán)提供機遇。

郭奕武認(rèn)為，上海市政府 2018年率先發(fā)布中國大陸首個支持RISC-V的政策對于RISC-V指令集在中國的發(fā)展起到了重要的推動作用。中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立四年來，已發(fā)展了150多家會員單位。秉承“開放、合作、平等、互利”的原則，聯(lián)盟在搭建產(chǎn)業(yè)交流平臺、推動RISC-V科教、推動會員單位的協(xié)同發(fā)展、尋求政策資源支持等方面做了大量的工作。逐漸形成了貫穿IP核、芯片、軟件、系統(tǒng)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的RISC-V生態(tài)鏈，“政、產(chǎn)、學(xué)、研”各界對于RISC-V的推廣起到了很好的作用。

為了共同推進上海RISC-V的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，上海市集成電路行業(yè)協(xié)會在2018年成立了RISC-V專業(yè)委員會，戴偉民博士擔(dān)任委員會主任。郭奕武表示，在聯(lián)盟、專委會以及各界力量的共同推動下，通過堅持長期攻關(guān)、開展多層次的融合等，中國的RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)一定會保持長期繁榮的發(fā)展，也一定會進一步推動我國集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級

本次論壇，共有11家面向不同領(lǐng)域的企業(yè)詳細(xì)介紹了各自最新的RISC-V產(chǎn)品，其中已經(jīng)正式發(fā)布的有5家，其余基本上將在2013年上半年發(fā)布。

表：第二屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇推介產(chǎn)品

值得注意的是，這些產(chǎn)品集中在SOC（6個）、ASIC（1個）、DSP（1個），以及面向電機驅(qū)動的MCU，其中不乏全球首款150M-7GHz全頻段無線SoC，全球首款適合主流筆記本/Mini-PC應(yīng)用的SOC，全球首顆獲得PSA認(rèn)證的無線連接SoC，以及面向汽車應(yīng)用的車規(guī)級MCU，這和國內(nèi)早期RISC-V產(chǎn)品基本上是低端消費級MCU的情況已不可同日而語，側(cè)面印證了中國的RISC-V產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入高質(zhì)量發(fā)展階段，企業(yè)對RISC-V的產(chǎn)品定義及行業(yè)洞察也更加多元并更具前瞻性。

市場機遇多元

結(jié)合各自產(chǎn)品和技術(shù)路線，與會企業(yè)代表就RISC-V的市場機遇分享了自己的觀點。

嘉楠科技副總裁湯煒偉認(rèn)為，“多模態(tài)”是AI芯片應(yīng)用的重要能力，因為整個AI行業(yè)生態(tài)除了視覺之外，還有其它諸如超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等各類傳感，處理器的融合處理能力非常重要，擁有這一能力的產(chǎn)品可以面向智能家居硬件、智能輔助駕駛、機器人感知、電池型智能相機、智能教育硬件等做到非常好的支持，因而獲得廣泛的應(yīng)用空間。

上海賽昉科技有限公司資深產(chǎn)品總監(jiān)趙晶認(rèn)為，除了硬件，RISC-V產(chǎn)品化最重要的是軟件開發(fā)。因此賽昉科技從自研、客戶合作、開源社區(qū)開放和三方合作伙伴幾個方面一起維護RISC-V生態(tài)，包括維護操作系統(tǒng)、提供開發(fā)板給社區(qū)，以及進行操作系統(tǒng)移植的工作。

酷芯微電子 CTO沈泊認(rèn)為，在無線寬帶通信領(lǐng)域，雖然WiFi、4G/5G協(xié)議已是主流協(xié)議，但私有協(xié)議的RISC-V芯片仍然大有可為，因為WiFi傳輸距離有限，并且其信號穩(wěn)定性、戶外場景覆蓋等方面還存在不足，4G/5G雖然速率很高，但在實際應(yīng)用中，包括在一些歐美國家，其信號覆蓋也還不完整，單純靠4G/5G并不能解決“可靠連接”的問題。因此適用于全球的、支持多頻段開發(fā)和可靠的通信芯片是RISC-V可以發(fā)力的方向。

珠海昇生微電子有限責(zé)任公司創(chuàng)始人、CEO陽昕表示，在移動設(shè)備領(lǐng)域一統(tǒng)天下的ARM已經(jīng)培養(yǎng)出一種用戶習(xí)慣，就是要求MCU供應(yīng)商的開發(fā)工具和ARM一樣，包括底層庫、算法庫等都需要一樣，以便實現(xiàn)替代。但RISC-V是在生態(tài)普適性和國產(chǎn)自主可控之間非常好的一個平衡。

時擎智能科技（上海）有限公司總裁于欣認(rèn)為，在5G和IoT時代，整個市場雖然總量很大，但會比較碎片化，需要適用于不同場景并能平衡好算力、成本和功耗的芯片。這類芯片需要具備三個特點：1、算法+芯片形成面向應(yīng)用場景的完整解決方案；2、定制化的芯片充分滿足差異化場景的應(yīng)用需求；3、面向足夠大的市場空間以滿足芯片投資回報的要求。

基于這三點，DSA（領(lǐng)域?qū)Ｓ眉軜?gòu)）架構(gòu)的處理器/芯片，是能夠解決這一問題的有效途徑之一。因為它一方面能夠針對一類場景提供足夠的產(chǎn)品競爭力，同時也能夠去覆蓋相對比較多的場景。

武漢二進制半導(dǎo)體有限公司副總經(jīng)理蔡敏表示，面對未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，以及供應(yīng)鏈安全，國內(nèi)的汽車芯片整體上面臨五個困難：1、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)目前實際上比較缺少，雖然也有一些單位在牽頭制定標(biāo)準(zhǔn)，但還需要時間完善；2、技術(shù)研發(fā)能力不足。特別是一些高端的芯片研發(fā)，沉淀技術(shù)能力欠缺；3、車規(guī)工藝缺乏積累。特別是車規(guī)認(rèn)證，目前國內(nèi)已在做相關(guān)準(zhǔn)備工作；4、關(guān)鍵產(chǎn)品缺乏應(yīng)用。從芯片出來到真正上市應(yīng)用周期比較長，需要經(jīng)過嚴(yán)格的車規(guī)認(rèn)證；5、生態(tài)建設(shè)嚴(yán)重不足。整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈從上游到中游到下游參與的企業(yè)特別多，整體整合還有欠缺，沒能形成合力把國內(nèi)這一塊的資源發(fā)揮出來，把產(chǎn)品從研發(fā)-認(rèn)證-應(yīng)用的流程進一步的打通。

深圳市紐瑞芯科技有限公司總經(jīng)理兼CTO 陳振騏表示，UWB通信技術(shù)的主要應(yīng)用是定位測距和測角，在定位測距上，由于UWB主要應(yīng)用頻段是8G，并且是大帶寬，因此其發(fā)射功率受限，使得UWB在很多應(yīng)用場景上受限。目前歐美主流的UWB芯片測距達(dá)到30～50米，而在實現(xiàn)超過100米的測距精度后，就可以大幅擴展UWB的應(yīng)用。

在手機和可穿戴式設(shè)備上的一個重點需求是多天線測角，目前歐美主流芯片測角精度基本上是在3°～10°，應(yīng)用場景范圍有限。而突破實現(xiàn)1°的精度（包括室外環(huán)境下），就可大大提高應(yīng)用范圍。陳振騏認(rèn)為，隨著技術(shù)升級，UWB的應(yīng)用場景將覆蓋到7個領(lǐng)域：尋物定位、智能汽車、智能家居、AR/VR、智能手機、智能導(dǎo)航和智能工廠。

無錫沐創(chuàng)集成電路設(shè)計有限公司產(chǎn)品總監(jiān)王孟元表示，從2016年《網(wǎng)絡(luò)安全法》發(fā)布開始，政策一直在引導(dǎo)整個網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展?！兜燃壉Ｗo》2.0、《密碼法》、《網(wǎng)絡(luò)安全審查辦法》、《數(shù)據(jù)安全法》、《中華人民共和國個人信息保護法》等等，都體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。

對于新一代的網(wǎng)絡(luò)框架而言，密碼基礎(chǔ)設(shè)施是支撐新基建內(nèi)生安全框架的基石，幾乎所有的安全都是基于密碼實現(xiàn)的。在此之上，才是數(shù)字基建，例如數(shù)據(jù)中心、云計算中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等跟密碼相融合，而后在這個設(shè)備基礎(chǔ)之上，才是跟行業(yè)應(yīng)用的融合，例如車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等。而應(yīng)用于“云、邊、端”中的邊緣和終端設(shè)備，對于前期的數(shù)據(jù)處理需求很多，高性能安全芯片大有可為。

北京中科昊芯科技有限公司創(chuàng)始人、董事長李任偉表示，目前全球DSP市場每年增長9.3%，到2025年將會達(dá)近200億美元。國內(nèi)的DSP市場需求雖然總量很大，但能夠提供的國產(chǎn)芯片數(shù)量卻非常有限，主要原因是核心應(yīng)用的指令集基本上被國外壟斷，被其定義了整個游戲規(guī)則，并且DSP也不開源，導(dǎo)致國內(nèi)廠商不能很方便的去研發(fā)有競爭力的DSP的產(chǎn)品。而開源的RSIC-V為國內(nèi)廠家在沒有任何知識產(chǎn)權(quán)的前提下開發(fā)有競爭力的DSP提供了機會。

落地應(yīng)用和挑戰(zhàn)

大會期間，圍繞RISC-V的落地應(yīng)用的趨勢以及面臨的挑戰(zhàn)進行了現(xiàn)場調(diào)研，各方專家和業(yè)界代表就此進行了深入討論。

1、目前在哪些應(yīng)用領(lǐng)域/場景已經(jīng)可以完全落地，主要原因和優(yōu)勢是什么？

陽昕認(rèn)為，無線連接芯片包括藍(lán)牙、WiFi、NB等，有不少量產(chǎn)芯片已經(jīng)采用了RISC-V，因為它對于生態(tài)的訴求略弱。以珠三角相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈為例，出貨量可能達(dá)到上億顆，已經(jīng)實現(xiàn)了完全的落地。

就工業(yè)控制芯片和邊緣計算芯片而言，應(yīng)該位列第二和第三，RISC-V和DSP的結(jié)合在技術(shù)上是非常好的一個“點”，工業(yè)控制芯片有比較大的推動力。而邊緣計算的生態(tài)并沒有成型，OS操作系統(tǒng)等都還沒有形成業(yè)界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，更依賴各家芯片廠商以及應(yīng)用廠商的算法集的積累，因此在CPU領(lǐng)域，RISC-V在拓展性和差異化方面有后發(fā)優(yōu)勢。

2、在VR/AR/MR等下一代移動計算領(lǐng)域，CPU和操作系統(tǒng)尚未固化。如何在這些領(lǐng)域打造RISC-V產(chǎn)業(yè)鏈？

芯原股份高級副總裁、定制芯片平臺部總經(jīng)理汪志偉認(rèn)為，目前AR/VR，尤其是像眼鏡這一類的設(shè)備的拐點已經(jīng)出現(xiàn)。就像十多年前智能手機的時代一樣，當(dāng)時ARM跟安卓捆綁打敗了MIPS；Marvell最早做安卓機頂盒，在機頂盒電視市場上打破了傳統(tǒng)的Linux機頂盒的壟斷。今天的AR/VR/MR和當(dāng)初的智能手機一樣，大家都有機會。AR/VR領(lǐng)域?qū)w積和功耗的要求更高，另外就是安全性的要求。

AR眼鏡芯片是深度定制的市場，采用異構(gòu)硬件計算平臺，既有低功耗的RISC-V，也有高性能的大核，這就需要異構(gòu)的操作系統(tǒng)。因此可運行于輕量級操作系統(tǒng)的RISC-V具備優(yōu)勢，當(dāng)和主流嵌入式操作系統(tǒng)相互捆綁支持融合的比較好的時候，就可以推動RISC-V在這個市場的成長。

3、哪種車用RISC-V芯片可以最先得到大批量的應(yīng)用？是否需要全部都通過車規(guī)？為什么？

芯來科技（武漢）有限公司CEO 彭劍英認(rèn)為，總線控制系統(tǒng)、電池管理和高級輔助駕駛系統(tǒng)應(yīng)排前三，因為對軟件生態(tài)的依賴相對于智能座艙要少。

國內(nèi)汽車芯片剛剛起步，大多是先通過了ICQ100，而功能安全等級要求的ISO有更高的要求，要在早期立項、研發(fā)過程當(dāng)中開始參與準(zhǔn)備認(rèn)證工作，周期很長。國內(nèi)雖然也試圖建立一些自主標(biāo)準(zhǔn)，但整個話語權(quán)、認(rèn)證，基本上都還是以德系為主?，F(xiàn)在大家看好智能座艙，因為娛樂這一部分默認(rèn)消費級就可以，但也面臨很大挑戰(zhàn)，因為有高通，其平臺和生態(tài)都很強大。

國內(nèi)廠家新的機會在新能源汽車和車載以太網(wǎng)之類對生態(tài)要求相對較低的領(lǐng)域。包括：自動駕駛或者ADAS、雷達(dá)等。軟件定義汽車是一個趨勢，智能座艙會有很多APP，基本上是安卓的生態(tài)，對于RISC-V而言也是新的機會。

4、RISC-V在高性能應(yīng)用領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)中心/服務(wù)器、邊緣計算等領(lǐng)域的發(fā)展主要靠哪些關(guān)鍵因素驅(qū)動？目前還面臨哪些挑戰(zhàn)？

湯煒偉認(rèn)為，一個新的架構(gòu)想滲透到一個原來的市場里面去，往往都是“從低向高”滲透的。由于服務(wù)器是B端用戶，而PC是C端，C端的一個特點是需要非常多的軟件、非常完備、使用非常友好。因此RISC-V會更先去滲透服務(wù)器市場而不是PC。但是在存儲上能走多遠(yuǎn)，很大程度上取決于生態(tài)合作伙伴的能力和努力。先進入服務(wù)器領(lǐng)域還有一個因素是“安全可控”，除了純粹政治意義的安全可控，還有供應(yīng)鏈風(fēng)險管控的需要。

5、RISC-V應(yīng)該如何既實現(xiàn)“多樣化”又避免“碎片化”？

汪志偉認(rèn)為，過去ARM和MIPS之爭，最后事實上只剩下一家獨大，直到RISC-V百花齊放的局面。因此，從過去僅僅兩家也只能剩下一家獨大來看，“碎片化”肯定不可行。避免

碎片化一是需要規(guī)范化、統(tǒng)一指令集。尤其是擴展指令集；二是鼓勵開源。要去支持主流的開源操作系統(tǒng)；三是要跟開源社區(qū)去合作。例如Linux開源社區(qū)。RISC-V的開發(fā)商、硬件開發(fā)商最好是能夠提供基礎(chǔ)的軟件包去支持開源的操作系統(tǒng)和主流的開源軟件社區(qū)，這樣可以跟整個軟件生態(tài)一起成長，但在這個過程要避免硬件指令架構(gòu)的碎片化。

彭劍英認(rèn)為，避免碎片化在于有競爭力的公司要有自信心，能夠?qū)ISC-V輸出貢獻。比如廠商對于某個細(xì)分市場提供自己的共性指令，這樣針對該細(xì)分領(lǐng)域，大家有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的編譯器和軟件的供應(yīng)鏈不用每一家都重復(fù)去做，可以統(tǒng)一版本。而每家自己的特色性的東西盡量做到和軟件透明，不會影響到編譯器和工具鏈，這樣可以做到既有差異化，又可以避免碎片化。

6、RISC-V如何避免專利問題？

上海恒銳知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司執(zhí)行主任黃海霞表示，要避免專利問題，首先是要了解整個指令集架構(gòu)現(xiàn)有知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。目前50%以上的相關(guān)專利數(shù)據(jù)鏈都是美國本土企業(yè)的，中國本土企業(yè)原創(chuàng)專利的貢獻率只有1/5，因此風(fēng)險是存在的。

要避免這個風(fēng)險，可以從3個方面著手：1、加強RISC-V專利布局、收購部分CPU專利、建立專利池；2、加強企業(yè)的局部領(lǐng)先優(yōu)勢；3、也是最重要的，研判下一代產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，然后布局，積累自主知識產(chǎn)權(quán)。

戴偉民表示，在其繼續(xù)擔(dān)任新一屆中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長期間，他將重點做兩件事：1、解決專利的問題；2、軟件生態(tài)的問題。聯(lián)盟將推動開放的硬件平臺幫助開源的軟件發(fā)展。即在比較開放的硬件上寫軟件。例如在某個特定的領(lǐng)域，大家合作進行擴大指令集的工作，可以每家公司出一兩個人，一起寫軟件，做好各自帶回公司，這樣至少可以解決一部分的“碎片化”的問題。