物联网红利大,搅局者RISC-V正在突围

智能家居 2020-03-27 10:30115未知admin


过去几年间,主要基于中兴事件和中美贸易战的发酵,关于国内芯片产业现状与风险的话题频频见诸报端。

造芯企业不断增多,分散在芯片产业链3大环节,包括上游设计、中游制造、下游封装和测试。产生的业务模式主要有4种,分别是以英特尔、TI、三星为典型的IDM模式,以台积电、联华电子、中芯国际、日月光集团为代表的Foundry模式,以高通、博通、联发科、展讯、海思为代表的Fabless模式,以Arm为典型的Design Service模式(芯片设计服务提供商)。

那么问题来了,芯片产业链颇为复杂,当我们讨论国内芯片的落后时,主要在说什么?面对国际大厂成熟的资源运作和几近垄断的市场地位,新进造芯企业可以选择哪些技术路径实现突围?

根据近几年的新闻可以发现,RISC-V开源指令集架构正在国内越来越受到关注。且为避免像此前Arm被美国禁令限制的类似事件再次出现,RISC-V基金会为避开政治风险,已于近期将总部注册地从美国迁移至中立国瑞士,这一举动尤其缓解了国内RISC-V阵营对地缘政治干扰的担忧。



为什么关注RISC-V?

据了解,目前芯片国产化主要有两大难点:

其一是工艺和制造,因为需要的材料、耗材、设备等都被国外企业高度垄断,国内厂商的追赶之路道阻且长。再加上尚未在行业中看到明显的拐点,这一领域仍需要长期且有步骤的投入和积累。

其二就是关于核心IP、指令集架构的专利。

中国RISC-V联盟秘书处主任、中科院计算所高级工程师张科曾表示:在各类芯片中,处理器芯片是设计与制造过程中最为复杂的一类,是各国争相抢占的制高点,而指令集架构是处理器芯片的“灵魂”,如果处理器芯片能够基于开放、免费的指令集架构设计,并将设计源代码等文件开源,势必推动芯片及信息产业的新一轮变革。

什么是指令集呢?

指令集(ISA)是能够转化程序任务成CPU可理解的底层代码的一项硬程序,说白了就是计算机芯片的底层语言或规范。程序按照某种指令集的规范翻译为CPU可识别的底层代码的过程,就叫做编译。所以指令集的作用主要体现在引导CPU进行运算,确保CPU高效运行。

1978 年,英特尔率先推出指令集架构——X86 。虽然功耗高,但是性能极强,经过一系列商业化运作以后,比如Wintel联盟,X86几乎垄断了PC芯片市场。

1985年,Arm的前身Acorn公司在美国加州大学伯克利分校教授提出的对精简指令集研究的基础上,成功研发出了第一款面向低功耗、低成本场景的处理器芯片ARM1。到1990年Arm成立以后,Arm开始采用芯片IP授权的方式经营业务,适逢此后抓住移动电话的机遇,尤其在获得苹果iPhone、谷歌安卓的采用后,ARM指令集最终制霸智能手机市场。

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