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日前，晶心科技的林志明總經(jīng)理接受了與非網(wǎng)的《RISC-V 陣營“大閱兵”》專題采訪，在探討 RISC-V 研發(fā)中的得與失、市場形勢的優(yōu)與劣、發(fā)展前景的好與壞，還解答了許多積壓在電子愛好者心中的疑惑。

首先作為主辦方的與非網(wǎng)要感謝林先生的撥冗參與。

圖 |?晶心科技總經(jīng)理林志明

<談大眾觀點>

與非網(wǎng)：RISC-V 基金會董事長 Krste Asanovic 在今年 2 月 18 日發(fā)表博客，聲稱“RISC-V 處理器開源”是不存在的，那么您認(rèn)為他發(fā)這個博客有何特別的寓意？公眾對于 RISC-V 的普遍認(rèn)知有必要因此刷新么？

林志明：大眾對于 RISC-V 以及「開源」或許有些誤解，其實 RISC-V 開源的是「處理器架構(gòu)」，而非提供「開源處理器」，這二者是有技術(shù)與戰(zhàn)略意義上的差別。所謂處理器架構(gòu)指的是「指令集架構(gòu) ISA (Instruction Architecture)」，而指令集架構(gòu)和處理器兩者間所需的開發(fā)資源及技術(shù)差距甚遠(yuǎn)。因此，RISC-V 基金會董事長 Krste 發(fā)表該篇博客的寓意應(yīng)是為了正本清源，希望導(dǎo)正大眾的普遍認(rèn)知，將觀念回歸到 RISC-V 所開源的部分在于處理器架構(gòu)，而非 RISC-V 處理器。

<談技術(shù)>

與非網(wǎng)：RISC-V 處理器分為開源和商業(yè)化兩種，那么對于商業(yè)化 RISC-V 處理器供應(yīng)商而言，他們會和 ARM 商業(yè)模式類似，向付了授權(quán)費的客戶提供內(nèi)核設(shè)計和技術(shù)支持，那么可以給我們介紹一下這個內(nèi)核設(shè)計的技術(shù)支持的具體流程和內(nèi)容有哪些嗎？

林志明：RISC-V 處理器分為開源及商業(yè)化兩種，目前真正的開源 RISC-V 處理器并非主流且非常稀少，事實上商業(yè)化的 RISC-V 處理器才是市場主流。這樣的主流商業(yè)模式與其說與 ARM 的商業(yè)模式類似，更精確的說法應(yīng)是與一般商業(yè) IP 授權(quán)的商業(yè)模式類似。

在這樣的商業(yè)模式中，RISC-V 處理器 IP 供貨商向授權(quán)的客戶提供內(nèi)核設(shè)計，該設(shè)計可以是軟核(soft core)或硬核(hard core)。一般軟核是以 RTL 來做為交貨的依據(jù)，硬核大多是以 netlist 或 GDSII 來交貨，目前市場主流仍以軟核為主。

至于針對內(nèi)核的技術(shù)支持，實際交貨前便已開始?？蛻艉灱s授權(quán)前需要評估內(nèi)核是否符合需求，所以必須了解軟核的功能、省電性、頻率高低、面積大小等等項目的表現(xiàn)，更須進(jìn)一步評估發(fā)展系統(tǒng)芯片時所需的軟件、硬件、偵錯、編譯程序等各種開發(fā)平臺與界面等等，這些都需要供貨商提供對應(yīng)的技術(shù)支持。

當(dāng)客戶簽約授權(quán)后，供貨商所提供的技術(shù)支持就會更深入到實質(zhì)的設(shè)計流程及應(yīng)用開發(fā)過程，通常在交貨后也會提供客戶技術(shù)訓(xùn)練課程，能大大幫助客戶團(tuán)隊提升研發(fā)效率。除此之外，若客戶在使用內(nèi)核設(shè)計芯片的過程中若碰到問題，作為 CPU 內(nèi)核供貨商，也應(yīng)提供技術(shù)支持，協(xié)助客戶厘清問題根源。

另一方面，技術(shù)支持也可說是種公司文化，若供貨商內(nèi)部原本就從上至下重視技術(shù)支持，形成公司上下一體的文化，那么客戶開發(fā)系統(tǒng)芯片的作業(yè)流程便可獲得充分的技術(shù)支持，讓開發(fā)過程更順利。

與非網(wǎng)：對于復(fù)雜電路的應(yīng)用，采用 RISC-V 架構(gòu)來研發(fā)可能需要增加指令集，建立一些快捷路徑，這對晶圓面積的影響有多大？

林志明：過去設(shè)計芯片時以增加硬件電路做為電路加速器或增加協(xié)同處理器(co-processor)的作法，會增加相當(dāng)大的芯片面積。相較之下，RISC-V 具備彈性的架構(gòu)，允許運用同一流水線增加指令，能從 RISC-V 增加指令集的接口延伸至允許共享處理器的緩存器等內(nèi)部硬件支持，因此增加指令時實際上所增加的晶圓面積非常小，相較前述所提的硬件加速器及協(xié)同處理器，面積可縮小為原本的 1-10%，是種相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的做法。

<談市場與商業(yè)落地>

與非網(wǎng)：大部分人都認(rèn)為 RISC-V 對于 ARM、X86 來說最大的競爭力就是可定制，用戶可以將特定功能作為運算引擎直接嵌入 CPU 內(nèi)核，實現(xiàn)效率的最大化，而 ARM、X86 卻沒法完成，對這一觀點，您的看法如何？為什么？

林志明：「可定制」便是目前 RISC-V 相對于 ARM、X86 最大的競爭力，從晶心科技多年來研發(fā)切入的角度可更加證實這點。首先是晶心科技在前一代的 AndeStar? V3 指令集，便已允許客戶訂制指令集，所以在這點上晶心科技與 RISC-V 可說是英雄所見略同，我們相當(dāng)認(rèn)同 RISC-V 可訂制的特性，這也是 RISC-V 的優(yōu)勢之一。

另外，晶心科技對于 RISC-V 的研發(fā)布局已長達(dá)五年以上，所累積的經(jīng)驗及技術(shù)成果可謂全球之冠，例如我們提供的 Andes Custom Extension? (ACE)設(shè)計環(huán)境，搭配 Custom-Optimized Instruction ?evelopment Tools (COPILOT) 工具，便讓客戶可大幅簡化加入客制化指令的步驟，并提高效率，不僅受到客戶贊賞，也對 RISC-V 貢獻(xiàn)極大。

與非網(wǎng)：RISC-V 的可定制是優(yōu)點，但也會引入它的致命缺點，那就是 IP 碎片化。對內(nèi)，您認(rèn)為怎樣的平衡在未來是最值得期許的？比如會根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同而產(chǎn)生幾家巨頭，將碎片化進(jìn)行相對規(guī)整。對外，您認(rèn)為 RISC-V 和 Arm 在未來將是怎樣的共生關(guān)系？

林志明：由 RISC-V 基金會所制定的 RISC-V 指令集模塊 (ISA module) 層次是無法任意更動的，必須透過 RISC-V 基金會工作小組的審核才可更改，因此在這層次上的模塊化架構(gòu)無法由工程師自行訂制，也無法更改，如此一來便不存在所謂 IP 碎片化的問題。

另一方面，在 RISC-V 引發(fā)關(guān)注前，新興應(yīng)用例如物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過數(shù)年發(fā)展?jié)u漸成熟后，大家才發(fā)現(xiàn)原來物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用如此零碎化，也就是說，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求雖龐大，但各式各樣的應(yīng)用中，其實每個項目的數(shù)量并不多。由于應(yīng)用本身即為零碎化，因此 IP 碎片化的說法其實是個偽命題。

對于如此多樣化的項目，RISC-V 可定制化的特性恰好能幫助實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，所以我認(rèn)為 RISC-V 最大的競爭力除了可訂制之外，針對像物聯(lián)網(wǎng)這樣的市場，能夠做到優(yōu)化設(shè)計也是最大的優(yōu)勢之一。

由于可訂制的指令集掌握在各個使用 RISC-V 設(shè)計 SoC 的廠商手上，所以產(chǎn)品除了能在基礎(chǔ)上與 RISC-V 兼容，更能在特殊應(yīng)用上擁有獨特的 RISC-V 訂制化指令集，兩者加乘下，便可實現(xiàn)前述的最優(yōu)化設(shè)計。

我認(rèn)為所謂的 IP 零碎化稱不上缺點，反而是值得稱贊的優(yōu)點，因為不管是在性能或成本最優(yōu)化都可實現(xiàn)，值得贊許。未來 RISC-V 基金會將繼續(xù)努力，以工作小組審核的方式，維護(hù)指令集模塊，所以提問中提到的由幾家巨頭進(jìn)行規(guī)整，我認(rèn)為回歸到 RISC-V 基金會的等級來進(jìn)行即可。

最后談到與 ARM 的競爭產(chǎn)生的共生關(guān)系，應(yīng)該說因為市場無窮巨大，天天都有更新的應(yīng)用誕生，所以過去可能已有部分應(yīng)用被 ARM 占有高市占率，而難以改變既有生態(tài)，但針對未來的新興應(yīng)用，由于 RISC-V 和 ARM 都站在同樣的起跑點上，未來就看誰能先推出更佳的解決方案而搶占先機(jī)，在這種良性競爭下，我相信 RISC-V 的市占率將逐漸提高。

與非網(wǎng)：RISC-V 已經(jīng)有 10 年歷史，卻在過去一年內(nèi)突然爆發(fā)，背后的助推因素有哪些？

林志明：RISC-V 以基金會方式運作，近期會員數(shù)大幅成長，截至 2020 年初已超過 530 家會員。RISC-V 之所以呈現(xiàn)爆炸性成長，我想是因為英雄所見略同，各家廠商眾志成城而形成盟軍的結(jié)果。不過同時免不了同類型產(chǎn)品 RISC-V 廠商的競合，也就是既競爭又合作，也因如此，每家公司都致力于提供最佳的 RISC-V 解決方案并建成了更美好的生態(tài)系(ecosystem)。RISC-V 響應(yīng)了市場期望以久的簡潔指令集，也提供了可訂制的可能性，在這種情況下，全球各地的企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)等單位紛紛大力推動 RISC-V，因此我認(rèn)為 RISC-V 將延續(xù)爆發(fā)性的成長，發(fā)展可期。

<談產(chǎn)品與規(guī)劃>

與非網(wǎng)：晶心科技基于 RISC-V 指令集架構(gòu)的產(chǎn)品是應(yīng)用于什么方向的，選擇攻研該方向的原因是什么？

林志明：RISC-V 指令集架構(gòu)的產(chǎn)品可廣泛運用于各種嵌入式應(yīng)用，不過因市場實際需求，我們主要鎖定新興應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、網(wǎng)絡(luò)、云運算、大數(shù)據(jù)、企業(yè)型 SSD、車載電子、自駕車、數(shù)據(jù)中心、生醫(yī)、智能城市、智能家庭等等，都是目前的重點布局方向。

與非網(wǎng)：假設(shè)給貴公司一次展示自己 RISC-V 產(chǎn)品的機(jī)會，您會大力推薦哪個型號，有何競爭優(yōu)勢？

林志明：在晶心的眾多產(chǎn)品中，我首先推薦去年所發(fā)表全球第一個具備數(shù)字訊號處理器 DSP 的 D25F RISC-V 內(nèi)核，內(nèi)建 RISC-V P 指令集(P-extension)擴(kuò)充指令，能有效提升執(zhí)行效率。第二個推薦的產(chǎn)品是今年即將問世的 27 系列，該產(chǎn)品系列相當(dāng)適合記憶架構(gòu)上需要高效率傳輸及內(nèi)存的應(yīng)用，將有 32 位、64 位的 RISC-V 內(nèi)核產(chǎn)品，同時也將推出多核的產(chǎn)品線；此外，27 系列也將推出具備向量(vector)運算指令集的 64 位處理器 NX27V，在人工智能深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域提供強大運算能力，擁有極佳影像智能處理表現(xiàn)，在此大力推薦。

與非網(wǎng)：您對 RISC-V 技術(shù)在未來 2-3 年內(nèi)的市場前景有怎樣的預(yù)期？晶心科技會有哪些具體規(guī)劃？

林志明：我對于 RISC-V 技術(shù)未來 2-3 年內(nèi)的前景有相當(dāng)大的期許，首先可期待 RISC-V 延續(xù)近 2-3 年的成長曲線，未來市場發(fā)展可期。另外，技術(shù)上的市場表現(xiàn)大家也有目共睹，像晶心科技已有許多 RISC-V 產(chǎn)品問世。晶心科技針對人工智能、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、5G、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心及未來更多的嵌入式相關(guān)應(yīng)用，並搭配有具體的生態(tài)系規(guī)劃。

至于在 RISC-V CPU 的規(guī)劃上，晶心科技也預(yù)計于今年下半年推出 45 系列，該系列產(chǎn)品為 8 級流水線雙發(fā)射的 RISC-V CPU 核，到時采用一顆 45 系列 CPU，效能可比擬雙核的 RISC-V CPU。未來晶心科技規(guī)劃將推出更多 RISC-V 產(chǎn)品，朝著效能更高、運算更省電的兩大主軸前進(jìn)，請大家拭目以待。