如今，在芯片設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)就出現(xiàn)了這樣的機(jī)會(huì)，即利用完全開(kāi)源開(kāi)放，可被自由使用的指令集架構(gòu)RISC-V來(lái)設(shè)計(jì)處理器。指令集指揮著芯片執(zhí)行各項(xiàng)計(jì)算命令，是芯片的“靈魂”所在。

這一關(guān)鍵領(lǐng)域，長(zhǎng)期以來(lái)都被x86架構(gòu)（Inter公司）和ARM架構(gòu)（ARM公司）主導(dǎo)，而RISC-V卻因其在物聯(lián)網(wǎng)、AI等新興市場(chǎng)的巨大發(fā)展?jié)摿Ρ灰暈锳RM的最強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。 中科院院士倪光南就曾公開(kāi)表示，認(rèn)為RISC-V很可能在未來(lái)發(fā)展成世界主流CPU之一，在CPU領(lǐng)域形成Intel、ARM和RISC-V三分天下的格局。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，圍繞其組建的RISC-V基金會(huì)如今已經(jīng)吸引超過(guò)300家公司和機(jī)構(gòu)的加入，其中有高通、英偉達(dá)、三星和谷歌等國(guó)際巨頭，也有阿里巴巴、華為、華米、芯原等中國(guó)公司。

在地緣政治不斷影響全球經(jīng)濟(jì)，芯片安全備受?chē)?guó)人關(guān)注的當(dāng)下，英偉達(dá)于2020年9月宣布400億美元收購(gòu)ARM公司，市場(chǎng)對(duì)于開(kāi)源指令集RISC-V的關(guān)注度再度提升。

是誰(shuí)給了RISC-V與巨頭爭(zhēng)食的勇氣？中國(guó)芯片行業(yè)又為何對(duì)它寄予厚望？

在這篇文章里，我們將對(duì)RISC-V 進(jìn)行梳理，試圖理清RISC-V 未來(lái)發(fā)展的點(diǎn)滴線(xiàn)索，以期回答上述兩個(gè)問(wèn)題。

本文將從以下幾個(gè)方面展開(kāi)：

1. RISC-V的誕生

2. RISC-V 為什么被認(rèn)為是ARM的最有力競(jìng)爭(zhēng)者

3. RISC-V 產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

4. RISC-V會(huì)是芯片自主的關(guān)鍵解嗎？中國(guó)廠商如何破局？

5. RISC-V與ARM全面“爭(zhēng)鋒”可能仍需數(shù)年

6. 中國(guó)RISC-V參與企業(yè)

一、RISC-V 的誕生

在開(kāi)始一系列分析之前，首先需要明確RISC-V到底是什么。

根據(jù)官方給出的定義，RISC-V是一個(gè)基于“精簡(jiǎn)指令集（RISC）”原則的開(kāi)源指令集架構(gòu)。其中，RISC全寫(xiě)為：Reduced Instruction Set Computer ，即精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)；V是羅馬數(shù)字“5”，RISC-V即代表該指令集是RISC系列指令集的第五代產(chǎn)品。

需要明確，RISC-V并不是一種處理器或芯片（Implementation），而是指令集規(guī)范（Specification）。所謂指令集，是存儲(chǔ)在處理器（芯片）內(nèi)部指導(dǎo)它如何進(jìn)行運(yùn)算的一系列規(guī)范語(yǔ)言。它是軟件和硬件之間的接口，向下定義任何軟件程序員需要了解的硬件信息，向上指導(dǎo)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，可以說(shuō)指令集架構(gòu)決定了一個(gè)處理器的“靈魂”，也就決定了處理器的流派。

根據(jù)復(fù)雜度大概指令集可以分為精簡(jiǎn)指令集（RISC）、復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(CISC)、超長(zhǎng)指令字（VLIW）、顯式并行指令計(jì)算（EPIC）、最小指令集（MISC）和單一指令集（OISC）六類(lèi)。在CPU領(lǐng)域的指令集主要有精簡(jiǎn)指令集（典型代表ARM、MIPS和RISC-V）、復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)（典型代表 x86）。

那么指令集在整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈中處于一個(gè)什么樣的位置？指令集一般內(nèi)置在芯片IP（Intellectual Property，知識(shí)產(chǎn)權(quán)）核心中，屬于芯片設(shè)計(jì)中的一個(gè)部分。市面上的CPU或者SOC（系統(tǒng)級(jí)芯片），都是基于某IP核，這個(gè)IP核心實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了一種指令集架構(gòu)(體系結(jié)構(gòu)特性+特定指令集)。

來(lái)源：芯原股份招股書(shū)

接下來(lái)，說(shuō)一說(shuō)RISC-V的起源。

早在1979年，加州大學(xué)伯克利分校 David Patterson 教授就提出的精簡(jiǎn)指令（RISC），其基本思想是盡量簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)指令功能，只保留那些功能簡(jiǎn)單、而把較復(fù)雜的功能用一段子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而提高計(jì)算機(jī)的工作效率，且功耗面積低，非常適合便攜式電子產(chǎn)品。

1981年，Patterson 教授推出了RISC-1原型。在那之后近十年的時(shí)間里，Patterson 教授及其團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化和改良 RISC，并在 1988 年推出了第四代 RISC-IV。在此之后，英特爾 x86 架構(gòu)和ARM 架構(gòu)相繼迎來(lái)高速發(fā)展期，迅速崛起逐步占有市場(chǎng)主導(dǎo)，下一代RISC被擱置。

直到 2010 年，加州大學(xué)伯克利分校的Krste Asanovic的研究團(tuán)隊(duì)想要為新項(xiàng)目選擇一個(gè)指令集，卻發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)商業(yè)閉源指令集中 x86 架構(gòu)非常封閉，而 ARM 指令集授權(quán)費(fèi)又十分昂貴，都無(wú)法滿(mǎn)足他們的需求，于是找來(lái)了 Patterson 教授一同改良和升級(jí)RISC以滿(mǎn)足需求，最終Krste Asanovic、David Patterson和學(xué)生一起創(chuàng)造出了RISC-V指令集的雛形。

開(kāi)源精神是 RISC-V 初衷，RISC-V的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)希望這是一個(gè)完全開(kāi)放的指令架構(gòu)，可以為任何組織機(jī)構(gòu)和商業(yè)組織所使用。

2013 年，RISC-V 使用 BSD（Berkeley Software Distribution）協(xié)議開(kāi)源，這意味著幾乎任何人都可以使用 RISC-V 指令集進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，商品化之后也不需要支付授權(quán)費(fèi)用。

2015年，RISC-V基金會(huì)成立，其總部注冊(cè)地位于美國(guó)特拉華州，進(jìn)一步促進(jìn)推廣 RISC-V，繳納會(huì)費(fèi)的注冊(cè)會(huì)員可以投票表決改動(dòng)和使用兼容性商標(biāo)。迄今為止，已有超過(guò) 327 家公司和機(jī)構(gòu)加入了 RISC-V 基金會(huì)。

2020年3月，RISC-V基金會(huì)注冊(cè)地從美國(guó)遷往中立國(guó)家瑞士。

二、RISC-V 為什么被認(rèn)為是ARM的最有力競(jìng)爭(zhēng)者

近年來(lái)，隨著RISC-V不斷被推廣，越來(lái)越多的芯片開(kāi)發(fā)者開(kāi)始注意到這一開(kāi)源的芯片架構(gòu)，并且被認(rèn)為極有可能在未來(lái)與ARM并駕齊驅(qū)。

各架構(gòu)處理器舉例

為什么業(yè)內(nèi)會(huì)對(duì)RISC-V寄予厚望？

這首先要從RISC-V的特點(diǎn)開(kāi)始說(shuō)起。簡(jiǎn)單總結(jié)，其核心特點(diǎn)包括以下三個(gè)：

1.完全開(kāi)源

RISC-V是開(kāi)源指令集架構(gòu)（ISA），與大多數(shù)指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售RISC-V芯片和軟件。RISC-V采用寬松的BSD開(kāi)源協(xié)議，架構(gòu)可自由創(chuàng)新，允許企業(yè)添加自有指令集拓展且不必開(kāi)放共享，更有利于實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展。RISC-V基金會(huì)不會(huì)對(duì)指令集使用收取高額的授權(quán)費(fèi)。

開(kāi)源的特性，也讓RISC-V的使用并不會(huì)受到單一公司的綁定。因此也一度被認(rèn)為是我國(guó)實(shí)現(xiàn)芯片自主的希望。

2.架構(gòu)簡(jiǎn)單

RISC-V秉承“大道至簡(jiǎn)”的設(shè)計(jì)哲學(xué)。

RISC-V的規(guī)范文檔僅有145頁(yè)，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁(yè)，基本的RISC-V指令數(shù)目?jī)H有40多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。這意味著使用RISC-V進(jìn)行軟硬件研發(fā)的工程師們能更容易上手，更快進(jìn)行開(kāi)發(fā)驗(yàn)證，可以縮短芯片和軟件的研發(fā)周期、降低成本。

而在處理器領(lǐng)域的主流架構(gòu)的x86與ARM的架構(gòu)文檔都在2000頁(yè)左右的規(guī)格（這一數(shù)字還在繼續(xù)變大）。而且也再難以“瘦身”，原因在于，這些規(guī)范文檔是處理器架構(gòu)技術(shù)幾十年的發(fā)展的產(chǎn)物，作為商用的架構(gòu)，為了能夠保持架構(gòu)既可以向前兼容也可以滿(mǎn)足向后兼容性，x86與ARM架構(gòu)不得不保留許多“過(guò)時(shí)”的定義，而且在定義新的架構(gòu)部分時(shí)也必須考慮已有技術(shù)。指令數(shù)目多、冗余嚴(yán)重、文檔數(shù)量龐大使得開(kāi)發(fā)人員在x86與ARM在這些架構(gòu)上開(kāi)發(fā)新的操作系統(tǒng)或者直接開(kāi)發(fā)應(yīng)用門(mén)檻很高。

值得一提的是，RISC-V同時(shí)提供了詳細(xì)的特權(quán)級(jí)指令規(guī)范和用戶(hù)級(jí)指令規(guī)范的詳細(xì)信息，使開(kāi)發(fā)者能非常方便地移植linux和unix系統(tǒng)到RISC-V平臺(tái)。

3.模塊化設(shè)計(jì)

“短小精悍”之外，RISC-V還采用模塊化設(shè)計(jì)將其不同部分組織在一起，從而使得通過(guò)統(tǒng)一架構(gòu)滿(mǎn)足各種不同的應(yīng)用成為可能。

比如針對(duì)于小面積低功耗嵌入式場(chǎng)景，用戶(hù)可以選擇RV32IC組合的指令集，僅使用Machine Mode（機(jī)器模式）；而高性能應(yīng)用操作系統(tǒng)場(chǎng)景則可以選擇譬如RV32IMFDC的指令集，使用Machine Mode（計(jì)算機(jī)模式）與User Mode（用戶(hù)模式）兩種模式，他們共同的部分則可以相互兼容。

但ARM卻難以做到的模塊化兼容，其架構(gòu)中Application（應(yīng)用操作系統(tǒng)）、Real-Time（實(shí)時(shí)）和Embedded（嵌入式）三個(gè)領(lǐng)域，彼此之間并不兼容。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，僅從RISC-V的特性來(lái)看，對(duì)比ARM，RISC-V是一種開(kāi)源、開(kāi)放的架構(gòu)，其靈活性、開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)門(mén)檻都優(yōu)于ARM。

另外，從未來(lái)落地應(yīng)用的角度來(lái)看，RISC-V也在IoT、專(zhuān)用芯片、AI、邊緣計(jì)算等新興領(lǐng)域，幾乎能和ARM處于同一起跑線(xiàn)，甚至跑贏ARM，其中原因有以下幾個(gè)方面：

1.盡管ARM在生態(tài)方面具有優(yōu)勢(shì)，但RISC-V在成本方面具有優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，摩爾定律在半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展遇到了瓶頸，盡管在工藝制程方面仍在向前推進(jìn)，但是價(jià)格也同樣在走高。通過(guò)架構(gòu)優(yōu)化來(lái)提升芯片性能，降低成本也已經(jīng)是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的方案之一。在這些新興領(lǐng)域中，后來(lái)的初創(chuàng)參與者也越來(lái)越多，他們往往都是成本敏感者，對(duì)比ARM高昂的授權(quán)費(fèi)，以及取得授權(quán)的高難度、高門(mén)檻，RISC-V免費(fèi)授權(quán)屬性的確會(huì)讓眾多廠商心動(dòng)。

2. RISC-V的靈活特性可以更好地滿(mǎn)足新興市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景差異化訴求。以物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)為例，RISC-V沒(méi)有x86或ARM指令集背負(fù)的兼容性包袱，而且開(kāi)發(fā)者可以基于RISC-V針對(duì)不同應(yīng)用靈活修改指令及芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足眾多細(xì)分場(chǎng)景的需求。與之對(duì)比，ARM往往只能做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，很難實(shí)現(xiàn)差異化，最終可能同質(zhì)化嚴(yán)重，形成價(jià)格比拼。

3.在目前的實(shí)際應(yīng)用中，RISC-V已經(jīng)被證明可以與ARM一爭(zhēng)市場(chǎng)。比如，伯克利研究團(tuán)隊(duì)完成的基于RISC-V指令集的順序執(zhí)行的64位處理器核心Rocket，主頻為1GHz，與ARM Cortex-A5相比，實(shí)測(cè)性能較之高10%，面積效率高49%，單位頻率動(dòng)態(tài)功耗僅為Cortex-A5的43%。在嵌入式領(lǐng)域，Rocket已經(jīng)可以和ARM爭(zhēng)市場(chǎng)了。還有華米科技自主研發(fā)的黃山 1 號(hào) AI 芯片，也已經(jīng)應(yīng)用到AMAZFIT米動(dòng)健康手表上，實(shí)現(xiàn)商用，據(jù)悉，相比ARM Cortex-M4，黃山1號(hào)運(yùn)算效率高出38%。

盡管相較于ARM，RISC-V存在一定的特色和優(yōu)勢(shì)，但這并不意味著RISC-V不存在劣勢(shì)，ARM將會(huì)輸給RISC-V。在下文中，我們將展開(kāi)更詳細(xì)的比較。

三、RISC-V 產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

盡管RISC-V在2014年就已經(jīng)問(wèn)世，但一個(gè)新的指令集從出現(xiàn)到真正形成可以使用的產(chǎn)品仍需要經(jīng)歷數(shù)年的過(guò)程。

上文已經(jīng)提到指令集是芯片的“靈魂”，屬于芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重要部分。一個(gè)指令集要真正發(fā)揮作用，落到實(shí)處。首先，要基于指令集開(kāi)發(fā)出具備具體功能的IP核，然后設(shè)計(jì)者需要利用各類(lèi)工具進(jìn)行圍繞IP核進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)，最終形成設(shè)計(jì)版圖。之后再交由后續(xù)的廠商晶圓制造、 封裝及測(cè)試，最終交付給終端客戶(hù)。終端客戶(hù)再利用芯片開(kāi)發(fā)出軟硬件產(chǎn)品，最終實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用。

此后，落地產(chǎn)品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定使用，才能驗(yàn)證指令集、IP的可用性和優(yōu)秀性能。ARM架構(gòu)、X86架構(gòu)同樣上世紀(jì)80年代就開(kāi)始被使用，到今天能有“壟斷”地位的出貨量和市場(chǎng)生態(tài)也經(jīng)歷了40年左右的時(shí)間。

RISC-V從出現(xiàn)到現(xiàn)在僅不到10年的時(shí)間，還是有一個(gè)年輕的指令集架構(gòu)，從全球的產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，處在快速發(fā)展的初期階段。

全球RISC-V產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

要了解RISC-V的全球生態(tài)，就不得不提到SiFive這家公司。

上文已經(jīng)提到SiFive公司由RISC-V發(fā)明團(tuán)隊(duì)Krste Asanovic、Yunsup Lee和Andrew Waterman創(chuàng)建，SiFive目前擁有450多名員工，擁有15個(gè)設(shè)計(jì)中心。SiFive 的 RISC-V 架構(gòu)處理器有超過(guò) 100 項(xiàng)執(zhí)照，全球前 10 大半導(dǎo)體業(yè)者中、有 6 家是該公司客戶(hù)，當(dāng)中包括高通、SK 海力士、英特爾等，2019年預(yù)計(jì)銷(xiāo)售額在1億美金，是全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展最快的公司之一。在中國(guó)也有本土公司賽昉科技。

2020年8月12日，據(jù)路透社報(bào)道，SiFive Inc宣布從包括SK Hynix和沙特阿美在內(nèi)的投資者以及既有投資者（包括來(lái)自英特爾公司，高通公司和西部數(shù)據(jù)公司的風(fēng)險(xiǎn)投資部門(mén)）那里籌集了額外的6000萬(wàn)美元資金，目前該公司估值超過(guò)1.85億美元。

SiFive融資歷史 來(lái)源：鯨準(zhǔn)

具體而言，SiFive主要產(chǎn)品和服務(wù)包括：

1.RISC-V內(nèi)核IP（SiFive Core IP）：直接對(duì)標(biāo)Arm的各系列處理器內(nèi)核，基于RISC-V ISA，SiFive開(kāi)發(fā)了從低功耗到高性能的標(biāo)準(zhǔn)RISC-V內(nèi)核IP E/S/U Core系列，提供64位和32位選項(xiàng)。這些內(nèi)核預(yù)先集成了安全性，跟蹤和調(diào)試功能。

2.SiFive Core Designer，可以利用SiFive靈活的生成器樣式來(lái)設(shè)計(jì)SiFive Core IP，以根據(jù)不同的性能和效率類(lèi)別設(shè)計(jì)處理器體系結(jié)構(gòu)。

3.DesignShare：構(gòu)建RISC-V生態(tài)，匯聚多家供應(yīng)商的IP和設(shè)計(jì)工具，包括Rambus, UltraSoC, Brite Semi和Imagination等。在DesignShare項(xiàng)目中提供的IP都存放在云端（微軟Azure云平臺(tái)）的模板中，客戶(hù)無(wú)需下載或傳送IP，直接選擇調(diào)用即可。

4. SoC IP模板：2020年8月，SiFive宣布成立了一個(gè)新企業(yè)OpenFive。OpenFive為人工智能、邊緣計(jì)算、HPC和網(wǎng)絡(luò)解決方案提供了可定制的SoC IP。OpenFive產(chǎn)品組合包括低延遲，高吞吐量的Interlaken連接結(jié)構(gòu)、400 / 800G以太網(wǎng)、高帶寬內(nèi)存（HBM2 / E）、USB子系統(tǒng)IP等，同時(shí)也專(zhuān)門(mén)從事RISC－V處理器設(shè)計(jì)工作，可以加快并改進(jìn)RISC－V和Arm的CPU內(nèi)核。

5.開(kāi)發(fā)板：SiFive推出分別面向IoT、高性能、AI等不同領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)板。2020年10月發(fā)布了，面向 PC 的 RISC-V 主板“Unmatched”。

基于RISC-V架構(gòu)，SiFive不僅在內(nèi)核IP 產(chǎn)品線(xiàn)上有著較為豐富的布局，也配套有相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具鏈條，同時(shí)涉及到了SoC IP開(kāi)發(fā)，并且基于其內(nèi)核開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也已經(jīng)落地應(yīng)用形成銷(xiāo)售。這對(duì)整個(gè)RISC-V產(chǎn)業(yè)都具有示范和教育作用，也起到了生態(tài)建設(shè)的作用。

更值得一提的是，SiFive也在商業(yè)模式上有所創(chuàng)新。有別于ARM以三種模式階梯式授權(quán)發(fā)展合作伙伴生態(tài)，SiFive并沒(méi)有設(shè)定這些層級(jí)，而是選擇了更加開(kāi)放的模式。其首席技術(shù)官和聯(lián)合創(chuàng)始人Yunsup Lee曾在 第六屆RISC-V技術(shù)研討會(huì)解釋了SiFive的模式，即通過(guò)‘調(diào)研-評(píng)估-購(gòu)買(mǎi)’(Study – Evaluate – Buy)的采購(gòu)流程，工程師們迅速獲得其 IP RTL源代碼。同時(shí)，其價(jià)格相對(duì)透明、合同也相對(duì)簡(jiǎn)化。

另外在芯片設(shè)計(jì)上，SiFive也有所創(chuàng)新，充分發(fā)揮RISC-V架構(gòu)開(kāi)放、靈活的優(yōu)勢(shì)。

SiFive的設(shè)想是，設(shè)計(jì)一款芯片，不必搭建服務(wù)器，不用安裝EDA工具，不需要FPGA驗(yàn)證，甚至不需要版圖和驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)。

有報(bào)道顯示，SiFive設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了運(yùn)行在云端的軟件和服務(wù)，提供基于“云”進(jìn)行IP授權(quán)和芯片定制化的SaaS平臺(tái)。通過(guò)圖形化網(wǎng)頁(yè)交互界面，客戶(hù)可以在線(xiàn)選擇CPU核的配置，選擇合適的IP, 生成前端代碼，進(jìn)行驗(yàn)證，開(kāi)展后端設(shè)計(jì)等等。

客戶(hù)可以按月、按季度付費(fèi)使用這個(gè)SaaS平臺(tái)，可快速生成數(shù)個(gè)不同的IP。這種云模式，有望解決服務(wù)器、存儲(chǔ)、EDA軟件、IP的整合、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)、軟件集成等多個(gè)問(wèn)題，有望進(jìn)一步降低成本，對(duì)于小公司和初創(chuàng)芯片公司更有利。

此外，在制造、封裝、測(cè)試甚至物流等產(chǎn)業(yè)鏈必備環(huán)節(jié)服務(wù)，SiFive也考慮引入更多的合作伙伴。可以說(shuō)，SiFive正在疏通和構(gòu)建RISC-V產(chǎn)業(yè)的整體生態(tài)。

SiFive之外，還有晶心科技、芯來(lái)科技、Esperanto、Codasip、Cortus、Pintouge、Syntacore等企業(yè)都在做RISC-V IP產(chǎn)品。

SiFive基本可以代表目前RISC-V產(chǎn)業(yè)中頭部企業(yè)、頂尖技術(shù)的發(fā)展情況，但從RISC-V 基金會(huì)的情況，則更能反映出產(chǎn)業(yè)的參與狀況。

RISC-V基金會(huì)于2015年創(chuàng)立，截止到2019年8月，吸引了全球28個(gè)國(guó)家327多家會(huì)員加入，其中不乏IBM、NXP、西部數(shù)據(jù)英偉達(dá)、高通、三星、谷歌、華為、阿里、Red Hat 與特斯拉巨頭的身影。這個(gè)由其成員控制的非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)，指導(dǎo)RISC-V未來(lái)的發(fā)展，并推動(dòng)RISC-V ISA的被更大范圍的采用。RISC-V基金會(huì)的成員可以訪問(wèn)和參與RISC-V ISA規(guī)范和相關(guān)的HW/SW生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

從其會(huì)員的分布狀況來(lái)看，RISC-V的生態(tài)參與方已經(jīng)涵蓋了科研院所、IC設(shè)計(jì)公司、IP供應(yīng)商、EDA工具廠商、以及存儲(chǔ)、GPU等芯片銷(xiāo)售、終端應(yīng)用廠商。

來(lái)源：安信證券與研究中心

從企業(yè)參與角度來(lái)看，也有許多大公司已經(jīng)就RISC-V做出了相關(guān)行動(dòng)和計(jì)劃。比如西部數(shù)據(jù)還宣布計(jì)劃將高達(dá)每年20億顆的芯片轉(zhuǎn)向RISC-V架構(gòu)；英偉達(dá)也公開(kāi)了其在RISC-V方面的研究，指出了在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)中應(yīng)用RISC-V指令集的可能性；三星也披露了將推出多款采用RISC-V內(nèi)核架構(gòu)的芯片；另外，Google、三星和高通在內(nèi)的約 80 家公司將聯(lián)合為自動(dòng)駕駛汽車(chē)等應(yīng)用開(kāi)發(fā)新的 RISC-V 芯片設(shè)計(jì)，GreenWaves推出了基于RISC-V開(kāi)源處理器架構(gòu)的低功率AI物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用處理器。

這一隊(duì)伍正在擴(kuò)大，RISC-V的使用和出貨量也將快速增長(zhǎng)。Semico Research 預(yù)計(jì)到 2025 年，采用 RISC-V 架構(gòu)的芯片數(shù)量將增至 624 億顆，2018 年至 2025 年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 146%根據(jù)Tractica的預(yù)測(cè)，基于RISC-V的IP和軟件工具的全球收入將在2025年增加到11億美元，高于2018年的5200萬(wàn)美元。也有國(guó)家在政策層面推動(dòng)RISC-V的發(fā)展，比如印度，2017年，印度政府表示將大力資助基于RISC-V的處理器項(xiàng)目，使RISC-V成為了印度的事實(shí)國(guó)家指令集。

中國(guó)的RISC-V產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

我國(guó)參與RISC-V產(chǎn)業(yè)，也從國(guó)家政策層有一定的支持。2018年7月，上海成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)將 RISC-V 列入政府扶持對(duì)象的城市。

也是在同年，RISC-V的生態(tài)聯(lián)盟在國(guó)內(nèi)成立。2018年10月17日，中國(guó) RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（China RISC-V Industry Consortium，簡(jiǎn)稱(chēng) CRVIC）在上海張江正式成立，芯原微電子擔(dān)任聯(lián)盟首任理事長(zhǎng)單位，君正、晶心、芯來(lái)、致象爾微擔(dān)任副理事長(zhǎng)單位，截止 2019 年底，聯(lián)盟已有 130 余家會(huì)員單位。

2018年11月8日，中國(guó)開(kāi)放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟（China RISC-V Alliance，簡(jiǎn)稱(chēng) CRVA）成立，由中國(guó)工程院院士、中科院計(jì)算技術(shù)研究所研究員倪光南任理事長(zhǎng)，阿里（中天微）、百度、北京大學(xué)、長(zhǎng)虹集團(tuán)、清華大學(xué)、騰訊、中芯國(guó)際、紫光展銳等為副理事長(zhǎng)單位，旨在以 RISC-V 指令集為抓手，聯(lián)合學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)界推動(dòng)開(kāi)源開(kāi)放指令芯片及生態(tài)的健康發(fā)展。

2020年1月13日，中國(guó)開(kāi)放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟2019年會(huì)暨武漢產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新論壇在武漢順利召開(kāi)。武漢RISC-V產(chǎn)學(xué)研基地、RISC-V聯(lián)盟武漢分中心、湖北省RISC-V產(chǎn)學(xué)研基地在本次大會(huì)上揭牌成立。

來(lái)源：安信證券研究中心

在企業(yè)參與方面，中國(guó)企業(yè)RISC-V應(yīng)用已經(jīng)有了一定進(jìn)展：

2018年9月，華米公司發(fā)布了號(hào)稱(chēng)全球智能穿戴領(lǐng)域第一顆基于RISC-V的人工智能芯片——黃山1號(hào)。

2019年7月，平頭哥正式發(fā)布玄鐵910(XuanTie910)，稱(chēng)玄鐵910目前業(yè)界性能最強(qiáng)的一款RISC-V處理器。

國(guó)內(nèi)的資本市場(chǎng)也開(kāi)始關(guān)注到RISC-V。比如本土RISC-V處理器內(nèi)核IP和生態(tài)平臺(tái)企業(yè)“芯來(lái)科技”就已經(jīng)獲得了多輪融資，還有上海賽昉、睿芯科微都有獲得資本加持。

四、RISC-V會(huì)是芯片自主的關(guān)鍵解嗎？中國(guó)廠商如何破局？

在上文中，我們已經(jīng)用了很多筆墨解釋了RISC-V的基本概況，及其的發(fā)展現(xiàn)狀。也能看出中國(guó)芯片對(duì)RISC-V生態(tài)高參與度。

對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō)RISC-V作為全新開(kāi)源的指令集架構(gòu)符合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展，有助于中國(guó)突破長(zhǎng)期以來(lái)處理器芯片領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制。

盡管，縱觀整個(gè)芯片發(fā)展史，出現(xiàn)了很多種指令集，比如DEC（PDP-11，VAX，Alpha）、英特爾（i960，i860，Itanium）、IBM 360、MIPS、SPARC、ARM等商用指令集。但真正能夠適用中國(guó)國(guó)情的指令集選擇面很少。

其中，IBM 360在IBM銷(xiāo)售的大型機(jī)適用。MIPS屢經(jīng)“賣(mài)身”波折，先是賣(mài)給了Imagination，后被轉(zhuǎn)手到Wave Computing；SPARC早先被Sun公司開(kāi)源，后被Oracle公司并購(gòu)，如今已消失。

作為目前主流的x86和ARM都存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的限制， x86幾乎不對(duì)外進(jìn)行授權(quán)，ARM雖然有完善的授權(quán)模式，但實(shí)際對(duì)于核心架構(gòu)的授權(quán)條件苛刻，價(jià)格昂貴，而且談判流程極其復(fù)雜冗長(zhǎng)，對(duì)大企業(yè)授權(quán)不友好，而對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)則很難無(wú)法承受。

而開(kāi)源指令集方面，有MIPS與RISC-V較為相似，但也存在難以彌補(bǔ)的不足。

一是因?yàn)楸M管MIPS已經(jīng)有85億多片商用交付，但主要集中服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)，在移動(dòng)市場(chǎng)幾乎看不到，在新興領(lǐng)域的拓展上仍有較大未知數(shù)；二是MIPS沒(méi)有基金會(huì)、沒(méi)有產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，在新生態(tài)建設(shè)方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，從RISC-V Workshop、RISC-V基金會(huì)到中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，RISC-V的商業(yè)化參與度更高，而且是全球范圍的一個(gè)通用架構(gòu)，正在獲得良性化生態(tài)支持。加上 RISC-V 開(kāi)放的態(tài)度，采用了最為靈活的 BSD 開(kāi)源協(xié)議都符合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展。中國(guó)企業(yè)有機(jī)會(huì)使確立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘，同時(shí)也有機(jī)會(huì)建立差異化的競(jìng)爭(zhēng)力。

從這一角度來(lái)看，RISC-V的確是不能錯(cuò)過(guò)的一個(gè)機(jī)會(huì)。在幫助中國(guó)應(yīng)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)受限、生態(tài)體系缺失、研發(fā)成本高昂、市場(chǎng)需求復(fù)雜等挑戰(zhàn)上均有助益。但對(duì)于整個(gè)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)說(shuō)絕非最重要的一環(huán)。

RISC-V基金會(huì)會(huì)員數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng) 來(lái)源：EETOP

同樣，在上文中，我們已經(jīng)看到指令集只是芯片設(shè)計(jì)中的一小個(gè)部分，對(duì)于芯片公司來(lái)說(shuō)，商業(yè)上成功的關(guān)鍵以及核心競(jìng)爭(zhēng)力是處理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力，即如果發(fā)掘用戶(hù)需求，設(shè)計(jì)方案、形成產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售、落地使用的能力。由此，中國(guó)企業(yè)要在RISC-V打開(kāi)局面，要從以下三個(gè)方面著手：

1.專(zhuān)注實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，尤其是在IoT、專(zhuān)用芯片、數(shù)據(jù)中心、邊緣計(jì)算市場(chǎng)的應(yīng)用。RISC-V基金會(huì)中國(guó)顧問(wèn)委員會(huì)主席方之熙曾認(rèn)為：“想要做RISC-V的公司一定要摒棄短平快的想法，因?yàn)樾酒突ヂ?lián)網(wǎng)不一樣，不是更早把芯片推向市場(chǎng)就能占有市場(chǎng)。性能、可靠性、安全性更強(qiáng)，但推出時(shí)間晚一些同樣能占領(lǐng)市場(chǎng)，關(guān)鍵還是要沉下心認(rèn)真研究應(yīng)用的需求，讓RISC-V芯片適應(yīng)這個(gè)市場(chǎng)，讓客戶(hù)愿意用。”

2.放眼全球生態(tài)，堅(jiān)持開(kāi)放思維，尋找差異化發(fā)展之路。企業(yè)必須要認(rèn)識(shí)到，在之后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，即便是在物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)這些RISC-V被認(rèn)為的強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)域里，RISC-V將與ARM都將同行發(fā)展。一個(gè)設(shè)計(jì)中，可能既使用ARM也能使用RISC-V，或者同一顆芯片里，可以同時(shí)有兩種內(nèi)核。

企業(yè)不能有非ARM即RISC-V的判斷，更要積極融入到全球生態(tài)里面去，在智聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的嵌入式開(kāi)發(fā)者將更方便地評(píng)估和使用RISC-V這一新技術(shù)，參與者要時(shí)刻保持對(duì)市場(chǎng)的靈敏感知。另外，要充分發(fā)揮RISC-V的靈活性?xún)?yōu)勢(shì)，找到差異化市場(chǎng)，比如對(duì)Arm的替代以及ARM無(wú)法滿(mǎn)足的市場(chǎng)。

3.重視人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，處理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力核心實(shí)際根植在人才和團(tuán)隊(duì)當(dāng)中。隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的擴(kuò)大，對(duì)于高水平半導(dǎo)體人才的需求也會(huì)更大，人才將會(huì)是企業(yè)打開(kāi)局面應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，已經(jīng)有許多企業(yè)還說(shuō)著手RISC-V芯片的研發(fā)和應(yīng)用，以下我們列舉了一些具有代表性的企業(yè)。

五、RISC-V與Arm全面“爭(zhēng)鋒”可能仍需數(shù)年

從上文中，我們可以看到RISC-V在技術(shù)上的后發(fā)優(yōu)勢(shì)：精簡(jiǎn)、模塊化、易實(shí)現(xiàn)、自定制指令擴(kuò)展等，似乎預(yù)示著RISC-V未來(lái)前途無(wú)量。但要與ARM“爭(zhēng)鋒”仍有很長(zhǎng)的路要走。

目前的挑戰(zhàn)在于，一方面，RISC-V的市場(chǎng)接受程度較低，而且沒(méi)有突出的成功商業(yè)化產(chǎn)品突出，RISC-V多數(shù)時(shí)候只能作為ARM產(chǎn)品的第二選擇；另外，即便RISC-V的工具鏈和軟件生態(tài)正在快速發(fā)展，但其適用性依舊與ARM的軟件生態(tài)有著顯著的差距，這種差距短期內(nèi)難以趕超。

ARM公司成立于1990 年，總部位于英國(guó)，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體 IP 提供商，主要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)微處理器 CPU IP以及相關(guān)技術(shù)和軟件，這些IP包括指令集架構(gòu)、微處理器、圖形核心、互連架構(gòu)等，公司本身不制造和出售 CPU 芯片。

截至 2018 年末，ARM 架構(gòu)的芯片在全球手機(jī)市場(chǎng)上的份額超過(guò) 90%。截止到2019年，基于ARM授權(quán)的芯片出貨量超過(guò)1660億顆，占全球整個(gè)芯片市場(chǎng)出貨量的市場(chǎng)份額高達(dá)34%。2020年9月，英偉達(dá)宣布從軟銀手中以400億美元（300億英鎊）收購(gòu)ARM。

能取得移動(dòng)端市場(chǎng)近乎壟斷地位，以及相當(dāng)高的估值，主要有以下三個(gè)方面的原因：

1.ARM的獨(dú)特的商業(yè)模式。ARM 的商業(yè)模式簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是賣(mài)IP核，通過(guò)IP授權(quán)，收取一次性技術(shù)授權(quán)費(fèi)用和版稅提成。其中版稅是按照使用ARM的芯片的出貨量，按比例抽成。除此之外，ARM的收入還包括部分軟件工具和技術(shù)支持服務(wù)的收入。授權(quán)價(jià)格根據(jù)不同的授權(quán)等級(jí)和授權(quán)ip類(lèi)型而定，一次性技術(shù)授權(quán)費(fèi)用在100萬(wàn)-1000萬(wàn)美元之間，版稅提成比例一般在1%-2%之間。

2019年7月，ARM宣布對(duì)芯片設(shè)計(jì)方案和專(zhuān)利方案采用新的授權(quán)模式。新的收費(fèi)方式只需要芯片廠商在前期支付少量費(fèi)用，便可以獲得ARM的芯片設(shè)計(jì)方案，等到芯片投入生產(chǎn)的時(shí)候再支付授權(quán)費(fèi)和專(zhuān)利費(fèi)即可。

同時(shí)，ARM又提供三種不同層級(jí)權(quán)限的授權(quán)模式：處理器、POP以及架構(gòu)授權(quán)。

處理器授權(quán)是指授權(quán)合作廠商使用ARM設(shè)計(jì)好的處理器，對(duì)方不能改變?cè)性O(shè)計(jì)，但可以根據(jù)自己的需要調(diào)整產(chǎn)品的頻率、功耗等。

POP（processor optimization pack，處理器優(yōu)化包）授權(quán)是處理器授權(quán)的高級(jí)形式， ARM出售優(yōu)化后的處理器給授權(quán)合作廠商，方便其在特定工藝下設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出性能有保證的處理器。

架構(gòu)/指令集授權(quán)是ARM會(huì)授權(quán)合作廠商使用自己的架構(gòu)，方便其根據(jù)自己的需要來(lái)設(shè)計(jì)處理器。

ARM的商業(yè)模式 來(lái)源：ARM官網(wǎng)

2.技術(shù)的具有絕對(duì)領(lǐng)先和逐步建立的軟硬件生態(tài)。ARM能在授權(quán)模式下逐步吸引包括蘋(píng)果、高通、英偉達(dá)、德州儀器等幾乎所有的芯片巨頭，收獲約1000個(gè)授權(quán)合作、320家伙伴，不僅是因?yàn)闃O大地降低了芯片廠商自身的研發(fā)成本和研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，更重要的是ARM的技術(shù)始終保持對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的代際領(lǐng)先，并且還配備從芯片設(shè)計(jì)、制造到銷(xiāo)售提供各類(lèi)支持。

3.市場(chǎng)機(jī)遇。ARM抓住了“英特爾失去的十年”的機(jī)會(huì)，贏得了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。由于ARM 的IP核是基于精簡(jiǎn)指令集（RISC），相對(duì)于英特爾X86 的復(fù)雜指令集（CISC），RISC可以讓整個(gè)處理器更為簡(jiǎn)化，適合功耗小、成本敏感、任務(wù)相對(duì)固定的移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景中。

另一方面，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能終端產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜多樣，迭代速度也越來(lái)越快，芯片設(shè)計(jì)難度快速提升，為了加快產(chǎn)品上市時(shí)間，已驗(yàn)證、可復(fù)用IP 在集成電路設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作中已是不可或缺的要素。ARM逐漸成為了CPU IP的“臺(tái)積電”。

以ARM為鏡子分析RICS-V，會(huì)發(fā)現(xiàn)RICS-V自身也的確存在ARM曾經(jīng)分析的成本優(yōu)勢(shì)并不明顯、缺乏生態(tài)碎片化風(fēng)險(xiǎn)、安全性、以及設(shè)計(jì)驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)問(wèn)題。

成本優(yōu)勢(shì)很難成為其與ARM競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡m然 RISC-V 核心指令集是免費(fèi)的，但從設(shè)計(jì)工具、周邊 IP 到制造服務(wù)等，沒(méi)有一項(xiàng)是免費(fèi)的，ISA 部分的成本其實(shí)影響不大。競(jìng)爭(zhēng)的核心還是在于可實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品以及生態(tài)才是核心關(guān)鍵所在。

但ARM架構(gòu)的整個(gè)生態(tài)以ARM公司為核心。而由于RICS-V的開(kāi)源特性，短期內(nèi)RICS-V的IP生態(tài)不可能?chē)@某一中心企業(yè)展開(kāi)，而是需要RICS-V基金會(huì)這類(lèi)的聯(lián)盟進(jìn)行統(tǒng)籌和促進(jìn)，就效率而言也會(huì)相對(duì)低一些。在產(chǎn)業(yè)方面，目前也沒(méi)有決定性的爆款已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)，在諸如高端工業(yè)控制處理器、手機(jī)處理器、平板處理器、桌面級(jí)別CPU、服務(wù)器級(jí)別CPU等高端領(lǐng)域，還沒(méi)有基于RISC-V的通用型芯片。

當(dāng)然，RISC-V的興起還需要?jiǎng)莸男屡d行業(yè)市場(chǎng)的爆發(fā)，時(shí)機(jī)尚需等候。根據(jù)核芯互聯(lián)科技有限公司總經(jīng)理胡康橋的預(yù)測(cè)“當(dāng)設(shè)計(jì)RISC-V芯片的廠家數(shù)量跟ARM在同一個(gè)數(shù)量級(jí)的時(shí)候，才意味著生態(tài)可以跟ARM PK了。”如果要說(shuō)距離那個(gè)“未來(lái)”的具體時(shí)間的話(huà)，估計(jì)仍需要5-10年。

此前，核芯互聯(lián)科技有限公司總經(jīng)理胡康橋?qū)⒕W(wǎng)記者表示：“當(dāng)設(shè)計(jì)RISC-V芯片的廠家數(shù)量跟ARM在同一個(gè)數(shù)量級(jí)的時(shí)候，才意味著生態(tài)可以跟ARM PK了。”如果要說(shuō)距離那個(gè)“未來(lái)”的具體時(shí)間的話(huà)，估計(jì)仍需要5-10年。

六、中國(guó)RISC-V參與企業(yè)

1.平頭哥

平頭哥半導(dǎo)體有限公司是阿里巴巴在2019年9月在杭州云棲大會(huì)上宣布成立的一家半導(dǎo)體公司。公司是由阿里同年4月收購(gòu)的國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)中天微與阿里旗下達(dá)摩院芯片團(tuán)隊(duì)整合而成，主要發(fā)力于32位高性能和低功耗嵌入式CPU的IC設(shè)計(jì)。

2019年7月，平頭哥正式發(fā)布玄鐵910(XuanTie910)。玄鐵910可以用于設(shè)計(jì)制造高性能端上芯片，應(yīng)用于5G、人工智能以及自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。玄鐵910是CPU的IP核，是芯片的關(guān)鍵內(nèi)核驅(qū)動(dòng)力所在。據(jù)了解，玄鐵910單核性能達(dá)到7.1 Coremark/MHz，主頻達(dá)到2.5GHz，比當(dāng)時(shí)業(yè)界最好的RISC-V處理器性能高40%以上。玄鐵910實(shí)現(xiàn)性能的突破得益于兩大技術(shù)創(chuàng)新：采用3發(fā)射8執(zhí)行的復(fù)雜亂序執(zhí)行架構(gòu)，是業(yè)界首個(gè)實(shí)現(xiàn)每周期2條內(nèi)存訪問(wèn)的RISC-V處理器；基于RISC-V擴(kuò)展了50余條指令，系統(tǒng)性增強(qiáng)了RISC-V的計(jì)算、存儲(chǔ)和多核等方面能力。

2.華米科技

華米科技創(chuàng)立于2013年，是小米生態(tài)鏈?zhǔn)准以诿郎鲜衅髽I(yè)。華米科技基于自身產(chǎn)品發(fā)展和順應(yīng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體崛起浪潮兩種考慮，最終涉足RISC-V。公司的策略是自研芯片和投資初創(chuàng)企業(yè)雙管齊下。

2017年，華米科技成立了人工智能實(shí)驗(yàn)室，并啟動(dòng)了人工智能智能可穿戴芯片研究項(xiàng)目，開(kāi)始 RISC-V 芯片研發(fā)。2018年9月，公司發(fā)布了號(hào)稱(chēng)全球智能穿戴領(lǐng)域第一顆人工智能芯片——黃山1號(hào)。這顆芯片基于RISC-V開(kāi)發(fā)，是全球首款RISC-V開(kāi)源指令集成的可穿戴處理器，并且集成了AON（Always On）模塊控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速模塊。

據(jù)介紹，這款采用RISC-V架構(gòu)設(shè)計(jì)的芯片是全球首款集成AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的處理器，內(nèi)嵌了自研的Heart ID、ECG Engine、ECG Engine Pro和Arrhythmias四大人工智能引擎，能本地化處理AI任務(wù)，對(duì)心率、心電、心律失常等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析。通過(guò)集成的超低功耗傳感器收集模塊，華米一號(hào)還可以將傳感器數(shù)據(jù)搬運(yùn)到內(nèi)部SRAM之中，讓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能更快更穩(wěn)定，進(jìn)一步助力可穿戴設(shè)備芯片性能的提升。

3.兆易創(chuàng)新

兆易創(chuàng)新是最早推出基于 Arm Cortex -M3 及 Cortex -M4 內(nèi)核的通用 MCU 的中國(guó)企業(yè)之一。兆易創(chuàng)新的GD32擁有22個(gè)Arm Cortex-M產(chǎn)品系列，覆蓋入門(mén)、主流、高性能、專(zhuān)用型市場(chǎng)，累計(jì)出貨量超過(guò)3億顆，客戶(hù)數(shù)量超過(guò)2萬(wàn)家，憑借23個(gè)系列330余款產(chǎn)品所提供的廣闊應(yīng)用覆蓋率穩(wěn)居市場(chǎng)前列，可以說(shuō)擁有中國(guó)最大的Arm MCU家族。

2019年兆易創(chuàng)新發(fā)布了GD32VF103系列RISC-V MCU。GD32VF103系列MCU采用了全新的基于開(kāi)源指令集架構(gòu)RISC-V的Bumblebee處理器內(nèi)核，由兆易創(chuàng)新與中國(guó)RISC-V處理器內(nèi)核IP和解決方案商芯來(lái)科技聯(lián)合開(kāi)發(fā)，主要面向主流型開(kāi)發(fā)需求，并完整保持了與現(xiàn)有基于Cortex-M的產(chǎn)品在軟件開(kāi)發(fā)和引腳封裝方面的兼容性。

4.芯來(lái)科技

芯來(lái)科技是一家商用RISC-V處理器核IP研發(fā)商。芯來(lái)科技推出了中國(guó)第一顆開(kāi)源RISC-V處理器項(xiàng)目蜂鳥(niǎo)E203。蜂鳥(niǎo)E200主要面向極低功耗與極小面積的場(chǎng)景而設(shè)計(jì)，適合于替代傳統(tǒng)的8051內(nèi)核或者Cortex-M系列內(nèi)核應(yīng)用于IoT或其他低功耗場(chǎng)景。該CPU核的功耗與面積均不遜于同級(jí)ARM Cortex-M核，可實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高的能效比與最低的成本。

2020年12月，芯來(lái)科技又獲得了天際資本領(lǐng)投，中關(guān)村芯創(chuàng)集成電路基金、臨芯投資和啟榕創(chuàng)投跟投，老股東小米長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)基金、藍(lán)馳創(chuàng)投、新微資本繼續(xù)追投的融資。

5.芯啟科技

2014年，芯啟科技開(kāi)始涉足了RISC-V領(lǐng)域，并在接下來(lái)的幾年中，陸續(xù)推出了SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300系列產(chǎn)品。芯啟的聚焦方向還包括基于RISC-V的 AI 處理器外，在芯啟科技發(fā)布的《芯啟科技面向同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的策略，技術(shù)思路梳理》的文章中，公司表示，研發(fā)對(duì)嵌入式的適配、對(duì)40nm工藝優(yōu)化，也是芯啟前行的方向之一。

6.睿思芯科

睿思芯科公司創(chuàng)辦于2017年2月，是一家AI芯片公司，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自于 UC Berkeley RISC-V原創(chuàng)項(xiàng)目組。目前，公司主要開(kāi)發(fā)基于RISC-V技術(shù)的SoC，應(yīng)用于IoT、傳感器融合和AI加速領(lǐng)域。

2018年11月，睿思芯科發(fā)布了一款基于64位RISC-V指令集的AI芯片——Pygmy。據(jù)悉，Pygmy可應(yīng)用于各種物聯(lián)網(wǎng)終端AI inference場(chǎng)景，如智能家居的人機(jī)交互、安防監(jiān)控的人臉識(shí)別、無(wú)人駕駛的傳感器融合等場(chǎng)景。

Pygmy芯片基于臺(tái)積電28nm工藝而造，芯片中的CPU架構(gòu)是睿思芯科基于RISC-V指令集設(shè)計(jì)而成，并針對(duì)多種AI應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。芯片中的12個(gè)高度可編程AI加速引擎，也是基于睿思芯科自定義開(kāi)發(fā)的RISC-V矢量擴(kuò)展指令集設(shè)計(jì)而成。Pygmy中的RISC-V CPU具有64位位寬，主頻600 MHz，基于RV64G指令集，支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，具備乘法器、除法器、開(kāi)方器等，主控CPU功耗僅為10mW。據(jù)悉，睿思芯科的芯片將在今年年底量產(chǎn)。

7.核芯互聯(lián)

核芯互聯(lián)成立于2017年6月，是一家主打芯片敏捷設(shè)計(jì)的初創(chuàng)公司，致力于數(shù)字及模擬高端芯片設(shè)計(jì)。2018年11月，核芯互聯(lián)完成個(gè)人投資者數(shù)千萬(wàn)元種子輪融資，公司同時(shí)掌握ADC/DAC、時(shí)鐘芯片、運(yùn)算放大器、高速接口和RISC-V IP等多項(xiàng)技術(shù)，具備信號(hào)鏈全鏈芯片及相關(guān)IP設(shè)計(jì)研發(fā)能力。致力于為用戶(hù)提供性能更好、功耗更低、價(jià)格更優(yōu)的完整的信號(hào)鏈芯片解決方案。

今年二月份，核芯互聯(lián)自主研發(fā)成功微架構(gòu)的RISC-V IP核及MCU系列通用芯片，并對(duì)數(shù)款數(shù)字和模擬芯片進(jìn)行流片。

今年四月份，核芯互聯(lián)在青島芯谷正式發(fā)布璇璣CLE系列MCU。璇璣CLE系列是核芯互聯(lián)基于32位RISC-V內(nèi)核推出的通用嵌入式MCU處理器，具有高性能、低功耗、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，是存儲(chǔ)資源和對(duì)外接口豐富的安全芯片，主要適用于白色家電、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等對(duì)穩(wěn)定性、功耗和計(jì)算能力要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域。

8.飛利信

北京飛利信科技股份有限公司成立于2002年，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的政府信息化全面解決方案提供商，于2012年在深交所創(chuàng)業(yè)板以智能會(huì)議系統(tǒng)第一股成功上市。

2018年9月30日，飛利信以RISV-V指令集為核心的自主可控MCU芯片研發(fā)完成基礎(chǔ)測(cè)試工作。該MCU芯片屬于32位微控制器，未來(lái)將對(duì)低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)和電池管理系統(tǒng)兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。目前，公司以完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)處理器IP核為基礎(chǔ)的自主可控MCU芯片，集成了多種安全模塊，實(shí)現(xiàn)從芯片設(shè)計(jì)、器件封裝、耦合方式、模塊系統(tǒng)的全流程把控，完成從研發(fā)、封裝、性能優(yōu)化、全部測(cè)試及用戶(hù)手冊(cè)編制。

9.北京君正

北京君正集成電路股份有限公司成立于 2005 年，目前已發(fā)展成為一家嵌入式 CPU 芯片及解決方案提供商。北京君正同時(shí)也是中國(guó)RISC-V聯(lián)盟副理事長(zhǎng)，世界RISCV 聯(lián)盟會(huì)員。

此前，北京君正在互動(dòng)平臺(tái)上表示，公司的 CPU 研發(fā)隊(duì)伍已展開(kāi)對(duì)基于 RISC-V 指令集的CPU 核的研發(fā)。2020半年報(bào)中披露，公司基于32位MIPS指令集架構(gòu)設(shè)計(jì)了XBurst系列CPU內(nèi)核，該內(nèi)核采用了公司創(chuàng)新的微體系結(jié)構(gòu)，其主頻、功耗和面積水平在同等工藝下均領(lǐng)先于工業(yè)界現(xiàn)有的同類(lèi)32位RISC微處理器內(nèi)核。

10.晶心科技

晶心科技股份有限公司于2005年成立于新竹科學(xué)園區(qū)的硅導(dǎo)竹科研發(fā)中心。公司全力投入創(chuàng)新架構(gòu)高效能/低功耗的32/64位嵌入式處理器及相對(duì)應(yīng)系統(tǒng)芯片發(fā)展平臺(tái)的設(shè)計(jì)與發(fā)展，以便對(duì)全球快速成長(zhǎng)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用提供服務(wù)。目前公司主要圍繞低功耗高性能的CPU進(jìn)行開(kāi)發(fā)，除了CPU IP之外，還提供平臺(tái)外圍IP、軟硬件開(kāi)發(fā)工具、生態(tài)系統(tǒng)等一整套方案。2016年，晶心科技作為創(chuàng)始會(huì)員之一加入了RISC-V基金會(huì)。

2018年4月，晶心科技推出了第一代基于RISC-V架構(gòu)的AndeStar V5，成為了第一個(gè)采用 RISC-V的主流CPU IP公司。晶心科技又于今年1月16日宣布推出AndesCore? 27系列處理器核心，該系列成為RISC-V指令集架構(gòu)中領(lǐng)先支持向量擴(kuò)展架構(gòu)(RISC-V V-extension)的處理器。27系列中將優(yōu)先推出32位處理器A27與64位處理器AX27和NX27V。其中NX27V包含一個(gè)支持RISC-V可擴(kuò)展指令的向量處理單元（VPU）。在完整配置的運(yùn)行模式下，VPU對(duì)MobileNets（一種卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)）中關(guān)鍵函數(shù)加速高達(dá)30倍以上。與常見(jiàn)的128位SIMD解決方案相比，由于其向量指令發(fā)布的高效率可提供每個(gè)周期4倍的處理能力。

11.清芯源

清芯源公司成立于2018年，創(chuàng)立之初公司就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到自主可控安全可信芯片的重要性，決定從技術(shù)上繞開(kāi)ARM等國(guó)際巨頭的專(zhuān)利壁壘，基于團(tuán)隊(duì)30年尖端安全芯片、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、安全技術(shù)的研發(fā)實(shí)踐積累，充分利用完全開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，全面掌握了領(lǐng)先的安全軟硬件及芯片系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。

今年六月份，清芯源公司完成首次基于RISC-V架構(gòu)的系統(tǒng)芯片流片，并且已完成了功能、性能、功耗參數(shù)測(cè)試，所有參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)要求，在功能、性能方面均優(yōu)于ARM Cortex A7系列。下一步，清芯源公司計(jì)劃在近期再進(jìn)行兩次流片 (40nm/28nm)，這兩次流片將加強(qiáng)對(duì)芯片級(jí)AI-NN安全功能方面的支持，并將進(jìn)一步優(yōu)化芯片性能和功耗。

12.樂(lè)鑫科技

樂(lè)鑫科技（股票代碼：688018）是一家無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司，成立于 2008 年。2019 年 7 月，樂(lè)鑫科技在上海證券交易所科創(chuàng)板掛牌上市。

2020年11月，樂(lè)鑫推出了RISC-V 內(nèi)核 ESP32-C3芯片，該芯片成本對(duì)標(biāo) ESP8266，

可 pin to pin 兼容 ESP8266 模組；繼承 ESP32 成熟軟件架構(gòu)，搭載 RISC-V 處理器，支持 Wi-Fi + Bluetooth LE 5.0，400 KB SRAM + 384 KB ROM，睡眠狀態(tài)電流低至 5 μA。

13.賽昉科技

上海賽昉有限公司成立于2018年8月24日，是一家RISC-V解決方案提供商。

2020年9月28日，賽昉科技有限公司，發(fā)布一款基于RISC-V的人工智能視覺(jué)處理平臺(tái)——驚鴻7100。該平臺(tái)是基于RISC-V集深度學(xué)習(xí)、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)為一體的多功能平臺(tái)，可應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、智能無(wú)人機(jī)、公共安全、交通管理、智能家電、視覺(jué)掃地機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人等智能應(yīng)用領(lǐng)域。2020年12月，賽昉科技發(fā)布基于RISC-V的處理器內(nèi)核——天樞系列處理器。

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