在参加 RISC-V 基金会中国路演深圳站活动时,电子发烧友记者感触最深的是 RISC-V 开放的态度以及 RISC-V 产业的活力。

 

1980 年,加州大学伯克利分校(Berkeley)的 David Patterson 教授主导了 Berkeley RISC 项目并设计了其第一代的处理器 RISC I。2010 年, Krste Asanovic 教授带领的团队大约花了四年时间,设计和开发了一套完整的新的指令集,这个新的指令集叫做 RISC-V。这是 Berkeley 从 RISC I 开始设计的第五代指令集架构,V 还代表了变化(variation)和向量(vectors)。

 

RISC-V 基金会中国顾问委会员成员戴东来先生告诉电子发烧友记者,RISC-V 最基础的指令集仅 46 条,以及可选的扩展指令集,开发工程师在基础指令集的基础上进行扩展。

 

RISC-V 基金会的成员由最初的数家已成长到 235 家

RISC-V 基金会是一家由其成员管理的非营利组织,致力于促进免费开源的 RISC-V 指令集架构(ISA)的应用与实施。RISC-V 基金会负责 RISC-V 开源架构的全球推广工作,也组织会员共同推动 RISC-V 的标准完善和应用落地。经过四年多的发展,RISC-V 基金会的成员由最初的数家成长到 235 家。

 

图片来源:RISC-V 基金会

 

RISC-V 基金会在中国已覆盖超过 25 所组织机构和高等院校,基于其与日俱增的影响力,RISC-V 基金会于去年 11 月组建了中国顾问委员会,致力于对 RISC-V 基金会的教育与应用推广战略提供指导性意见,以进一步加速 RISC-V 生态系统在中国的发展。

 

RISC-V 基金会的成员分为五个等级,分别是 PlaTInum, Gold, Silver, Auditor, Individual。从这张图我们可以看到,整个成员数量的增幅非常大,Silver 和 Individual 成员增幅较大。简单来说,Silver 及以上面向企业,Auditor 面向院校,Individual 面向个人。

 

物联网是 RISC-V 产业的动力

戴东来说,RISC-V 强调整个系统的优化,IoT 强调专用性,而现有的架构多是通用性的。在 IoT 场景中,根据特定的需求 RISC-V 架构定制化芯片更灵活,以及有针对性。除了最基本的指令集保证系统软件、基本开发环境等的兼容性之外,它本身允许按照新的不同开发应用进行扩展。

 

RISC-V 基金会中国顾问委会员成员戴东来先生

 

对整个 RSIC-V 架构的系统级功耗而言,也会比其他架构的更优。例如 SIFIVE 做的一些项目,功耗是竞品的三分之一。这一点在物联网对低功耗的需求,是相当大的优势。

 

从产业链支持情况来看,包括 EDA 工具、IP 供应商、设计服务、晶圆代工、芯片厂商等在成员之列,许多头部公司都已经支持 RISC-V。

 

图片来源:RISC-V 基金会

 

RISC-V 中国路演

在此次 RISC-V 中国路演活动上,来自芯来科技 Nuclei System、阿里巴巴集团、Codasip、晶心科技、GreenWaves、Syntacore、UltraSoC、Tangram、NXP、SiFive 分享了 IP、软件工具、开发板以及 MCU、处理器等基于 RISC-V 产业环节的最新进展,他们关注的焦点离不开物联网这个大市场。

 

对于 AIoT 时代的来临,芯来科技 CEO 胡振波认为,基于领域的架构设计(DSA,Design Specific Architecture)的设计理念逐渐成为共识和趋势。系统公司,互联网巨头全面造芯,更多软硬件结合的差异化创新诞生,芯片需求海量化的同时,呈现类似互联网服务化的趋势,也就是有效解决具体实际场景,更快响应速度和特性差异化和成本优势。

 

他表示,当生态建设不由一家公司、而是由全行业推动时,其速度远远高于以往由单一商业公司推动,且成本被均摊。技术上利用后发优势,简洁设计,模块化和可扩展。

 

芯来已推出 N200 系列超低功耗处理器 IP,目前在研 900 系列高性能的处理器产品。芯来科技推出“一分钱计划”,是一项 RISC-V 处理器内核 IP 的普惠计划,无需支付任何授权费用便可用于商业用途,只需在大规模量产时,每颗芯片收取人民币一分钱的版税。

 

 

平头哥半导体提供 RISC-V CPU IP,并可将 TEE 硬件安全模块嵌入 RISC-V 核,应用于 IOT、SSD、安全、计算等。 Codasip 提供定制化 RISC-V 核 IP 以及 studio 工具。晶心科技是第一家纳入 RISC-V 的商用主流 CPU IP 公司,晶心的 CPU 架构不仅纳入 RISC-V 也包括晶心独创的通用功能和应用强化单元。例如提供 DSP 或 ACE 架构满足客户对 AIoT SoC 拓展的需求。

 

澎峰科技提供面向 RISC-V 社区的高性价比开发板,以 FPGA 为主芯片,配套工具成熟,可以尝试多种 RISC-V 软核,可定制 IP,通过跨平台嵌入式深度学习方案,开发 RISC-V 加 AI 的应用。

 

GreenWaves 注重物联网端侧 AI 的实现,直击端侧 AI 体积小,供电条件苛刻,数量多且安装维护成本等问题,推出基于 RISC-V 架构的 AI 芯片。

 

Syntacore 开发一系列兼容 RISC-V 的先进微处理器内核 IP,从面向深度嵌入式应用的紧凑型 MCU 内核到支持 Linux 的 1Ghz+ 应用内核等。

 

UltraSoC 与包括晶心科技、Codasip、Roa Logic、SiFive 和 Syntacore 等主要 RISC-V 内核供应商合作,主推业界首款支持 RISC-V 的处理器跟踪技术的 IP。

 

Tangram 致象尔微在 2015 年到 2018 年耕耘在 MCU 市场,于 2019 年起推出 RISC-V 芯片,用于人工智能边缘计算以及专用芯片等市场。并计划 2022 年起进由消费电子产品扩展到工控和车规极市场。

 

NXP 是 RSIC-V 基金会的铂金级会员,NXP 正扩展 RISC-V 生态系统,助力中国市场。他们推出的 OPEN-ISA 就是一个非盈利性的 RISC-V 社区,并发布第一个项目 VEGAboard,拥有双 RISC-V 核芯片和兼容 Arduino 接口的开发板,第二个项目织女星开发板专门面向中国大陆地区定制。

 

SiFive 的 RISC-V 核 IP 面向消费电子、网络互联和 5G 以及边缘计划等应用,并开发有 U、S、E 系列产品。SiFive Core IP 提供真正的异构,可定制的架构,使客户能够在 SoC 中灵活地组合 E,S 和 U 内核。7 系列高性能 RISC-V CPU 架构在效能方面表现出众,相较于其它系列 IP,CoreMarks 提升 60%;DMIPS 提升 40%;Fmax 提升 10%,是目前市场上最强性能的商用 RISC-V 内核。

 

结语:

RISC-V 生态系统仍需大力完善和发展,例如编译器、IDE、仿真器、调试器、烧录器、RTOS、软件、应用方案、培训教程、大学课程、社区以及中文资料、还有各类设计服务公司等等,和 ARM 的生态圈比起来,RISC-V 还需不断壮大。

 

戴东来还表示,高校是 RISC-V 基金会非常看中的组成,他们非常希望 RISC-V 的教育能够广泛渗透在高等教育阶段,也欢迎更多中国的高校加入基金会。