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[原创] 从一个“巴铁”的中国IC梦,浅谈SiFive如何在中国实现RISC-V的大发展

张健 ·2018-09-25 08:23·半导体行业观察
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人们喜欢把中国与巴基斯坦的关系称作“巴铁”,在RISC-V的领域也有这么一位巴铁,始终关注着中国半导体的发展,并致力于将RISC-V在中国发扬光大,惠及更多人。他就是SiFive全球CEO Naveed Sherwani博士。

“半导体产业的未来一定在中国。在未来的10到15年之内,中国将会占据很大的半导体制造的市场份额,这将使中国成为半导体产业创新的核心。我们相信半导体产业可以普惠于社会大众,并且为生活在社会最底层的人群提供智能手机,平板电脑,互联设备等解决方案,最终为这些人群带来丰富多彩的生活。中国将引领这场半导体设计的革命,而SiFive可以在其中扮演很重要的角色,引领RISC-V在全世界的普及与发展。”

图:SiFive全球CEO Naveed Sherwani博士

正如Naveed所说,开源处理器架构是当下的热门话题,而“RISC-V”频频出现在头版头条,占据了开源处理器架构的制高点。近期,作为RISC-V的引领者,Sifive公司在中国多地展开了巡回研讨会,再度将RISC-V热推向高点。

RISC-V应运而生

长久以来,绝大多数商用ISA处理器架构都受到专利保护,很多指令集架构过份复杂,X86指令集已经被Intel牢牢掌控,ARM的授权费较高,这在一定程度上阻碍了技术创新。

正是在这一大背景下,2010年加州大学伯克利分校EECS实验室启动了RISC-V项目。项目确立的根源,就是推出适用于学术机构和商业机构的全新的极简化架构,突破知识产权的限制。

仅用了3个月,伯克利的研究团队就完成了RISC-V的指令集开发,并公开发布了第一版,该版本只包含了不到50条指令,可以用于实现一个具备定点运算和特权模式等基本功能的处理器。用户也可以根据自己的需求自定义新指令。

RISC-V与其它高度商业化的处理器架构相比,最大的不同在于它是一个模块化的架构。因此,RISC-V不仅短小精悍,而且其不同的部分还能以模块化的方式组织在一起,试图通过一套统一的架构满足各种不同的应用。而这种模块化是其它架构所不具备。

模块化的RISC-V架构使得用户能够自主选择不同的模块组合,以满足不同的应用场景。这一指令集兼具精简和灵活两大特点,其ISA丰富的拓展性和可定制性得到了广泛的认可。因此,RISC-V一经推出,就展现出了蓬勃发展的势头。

RISC-V的灵活性还体现在生态建设上,对此,SiFive产品市场副总裁Jack Kang表示:“RISC-V可以共享软件生态系统,并支持在此基础上进行硬件的差异化创新,从而显著缩短设计周期。”

图:SiFive公司产品市场副总裁Jack Kang

RISC-V发展势头迅猛,

SiFive成为其发展的领军者

时至今日,RISC-V的生态已越发壮大,2015年8月成立的RISC-V基金会,短短3年已有全球100多家公司加入。他们合作定义相关技术标准和软件标准,这使得所有规模的公司都能从中受益,而在RISC-V出现之前,其他ISA还从未做到过这一点。当前,很多大公司已经成立了基于RISC-V的SoC芯片研发团队,产品覆盖嵌入式应用系统、MCU等。例如:Nvidia宣称已经将他们原来的Falcon控制器全部替换为RISC-V架构;很多基于RISC-V的开发计划和项目不久后会陆续呈现在世人面前。

关于SiFive,这是一家由RISC-V开创者Krste Asanovic,以及Yunsup Lee和Andrew Waterman于2015年创建的半导体企业,通过其定制化RISC-V半导体产品,帮助IC设计及系统公司缩短上市时间,减少成本费用,让定制硅芯片产品更加大众化。

公司成立仅仅3年,SiFive在国际市场上便已开始了平台及生态的合作及布局。目前,SiFive已经与多家国际知名半导体厂商建立起了深度合作关系。如Western Digital,该公司宣布其计划研发的所有产品中的存储器控制芯片都将采用RISC-V的IP,预估未来年出货量将达到20亿个核;韩国FADU公司的SSD控制级芯片将采用SiFive Core IP。

“SiFive领导半导体芯片设计革命”这是本次SiFive巡回研讨会的主题,而之所以称之为一场“革命”,其原因在于SiFive不仅提供基于RISC-V的解决方案,还提供了基于SaaS云端的解决方案,让客户无需采购服务器,EDA软件,FPGA等即可直接在线进行CPU选型和配置,并进行在线仿真验证,这一流程24小时之内便可完成,此举能够大大降低对于设计人员数量的需求,并享用到极其高效的设计方法。这在行业内,算的上是一大创新。

中国RISC-V市场渐入佳境

“中国半导体市场近些年来发展突飞猛进,而RISC-V在国内的关注度也越来越高,上个月SiFive中国(上海赛昉科技有限公司)正式成立,标志着SiFive全面进军中国市场,将最权威最新的RISC-V的技术引入中国,并提供本地化的支持服务,加速RISC-V在中国的生态及平台建设,助力国内半导体行业的发展,促进国内芯片企业的自主创新。”SiFive中国CEO徐滔说。

图:SiFive中国CEO徐滔

从本次巡回研讨会现场了解到,SiFive在中国成立合资公司,不仅是商务及技术支持,而且会将RISC-V技术、平台、设计方法及生态建设本土化,同时建立高水平的CPU与SoC本地研发团队,为国内RISC-V整体生态提供的专用CPU内核与SoC产品的敏捷定制服务。

近期,中国RISC-V市场持续升温,产业政策、合作项目、新产品接踵而至。

7月份,上海市经济信息委近日发布了《上海市经济信息化委关于开展2018年度第二批上海市软件和集成电路产业发展专项资金(集成电路和电子信息制造领域)项目申报工作的通知》,其中项目指南中包含基于RISC-V指令集架构的处理器芯片方向。这是国内首个支持RISC-V的相关政策。

据悉,中国目前已有超过260家机构在评估RISC-V架构,其中有诸多国内芯片企业对SiFive的CPU core表示出了浓厚的兴趣,并且陆续的促成多领域的深度合作。

9月上旬,为加速RISC-V生态系统的全球布局,SiFive于2017年推出了DesignShare项目。近期,成都锐成芯微已加入了DesignShare生态系统。而SiFive 全系列RISC-V架构CPU已完全商业化。

9月中旬,华米发布了全球首款RISC-V可穿戴AI芯片“黄山1号”,并成功流片。据报道,“黄山1号”作为全球首款RISC-V开源指令集可穿戴处理器,它集成了AI神经网络模块,拥有AI驱动、闪电性能、苗条功耗三大特点,应用了Always on技术,区别于传统AI,实现了AI从云到端的前移,实时计算无需传输。相比其他同一级别的架构处理器运算效率高出38%。

综上,无论是架构的精简和开源特色,还是产业欢迎程度,以及生态建设方面,RISC-V被广泛看好,短短几年就实现了快速发展,体现出了不俗的潜质,前景值得期待。

照此趋势发展,一个“巴铁”的中国IC梦看来不会遥远,SiFive将助力圆梦。

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